四自由度多用途氣動(dòng)機(jī)器人(機(jī)器手)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制實(shí)現(xiàn)正式版Throughthereasonableorganizationoftheproductionprocess,effectiveuseofproductionresourcestocarryoutproductionactivities,toachievethedesiredgoal.安全生產(chǎn)系列|ProductionTemplate編號(hào)：安全生產(chǎn)系列|ProductionTemplate編號(hào)：SMP-WJ01-93頁(yè)碼頁(yè)碼PAGE2/9四自由度多用途氣動(dòng)機(jī)器人(機(jī)器手)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制實(shí)現(xiàn)正式版下載提示：此安全管理資料適用于生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)組織以及生產(chǎn)控制環(huán)境中，通過(guò)合理組織生產(chǎn)過(guò)控。文檔可以直接使用，也可根據(jù)實(shí)際需要修訂后使用。文章先對(duì)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展背景進(jìn)行闡述，再對(duì)機(jī)器人（機(jī)械手）（機(jī)械手）進(jìn)行有效控制，使機(jī)器人（械手）生產(chǎn)企業(yè)的工作線(xiàn)上。機(jī)器人（Robot）一詞最早出現(xiàn)在國(guó)外，二十世紀(jì)中后期開(kāi)始才得到人們的廣泛關(guān)注，并被人們所熟悉，現(xiàn)如今，在國(guó)外，甚至國(guó)內(nèi)有些工廠(chǎng)、企業(yè)都可以看得機(jī)器人的身影。現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人（機(jī)器手）主要有可編程、擬人化、通用性、運(yùn)用廣泛這四個(gè)特點(diǎn)。科學(xué)技術(shù)的提高和不斷創(chuàng)新，使得當(dāng)今的工業(yè)機(jī)器人逐漸具備行走、感知、交流等多種能力。目前，美國(guó)和日本在機(jī)器人的研發(fā)方面處于世界領(lǐng)先水平，對(duì)全球機(jī)器人的發(fā)展最具影響。絕大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人都是由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)部分組成。其中主機(jī)包括臂部、腕部、手部等，大多數(shù)機(jī)器人有3-6為例進(jìn)行描述。機(jī)器人（機(jī)械手）在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中能夠代替人做些單調(diào)、頻繁或者重復(fù)率強(qiáng)的長(zhǎng)時(shí)間工作，但是機(jī)器人又不是簡(jiǎn)單意義上的完全復(fù)制了人工的勞務(wù)，而是在綜合了人的工作性能的基礎(chǔ)上再結(jié)合了機(jī)器人其專(zhuān)有的特長(zhǎng)。機(jī)械手是模仿人手和手臂的某些功能，在設(shè)置的特定程序下抓取、搬運(yùn)物件或者操作工具的自動(dòng)操作裝置。機(jī)器人的發(fā)展歷史經(jīng)歷了一系列階段，其中機(jī)械手則是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用能夠有效地減省工人、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品的品質(zhì)提升工廠(chǎng)形象，尤其是在某些特殊的環(huán)境下，如高溫等，機(jī)器手得到了廣泛的運(yùn)用。機(jī)器人（機(jī)器手）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手是通用氣動(dòng)上下料機(jī)械手，其在工業(yè)生產(chǎn)有較為廣泛的運(yùn)用。手部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)手部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以設(shè)計(jì)成可更換的結(jié)構(gòu)，按照實(shí)際情況使用的是夾持式手部還是氣壓吸盤(pán)式結(jié)構(gòu)。夾持式常用的有兩指、多指和雙手雙指式。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮手指的夾緊力，慣性力和振動(dòng)性，避免因?yàn)樽チΣ粔蚨率刮锲返袈洌瑢?duì)手部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還要考慮一定的開(kāi)閉角和抓取的對(duì)象，因地制宜，這樣才能發(fā)揮出機(jī)器手的最大作用。由于手抓的物品大多數(shù)為V在設(shè)計(jì)時(shí)首先計(jì)算出手部驅(qū)動(dòng)力的大小，然后計(jì)算出氣缸的直徑，最后計(jì)算出缸筒的壁厚。手腕結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要部件，起到的是調(diào)整和改變物品的方所以這時(shí)需要計(jì)算出這個(gè)偏重力矩的大尺寸進(jìn)行校核，手臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)寸，并進(jìn)行校核。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)手臂繞軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。可編程序控制器對(duì)機(jī)器人（機(jī)器手）的有效控制可編程控制器是在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝備。此次設(shè)計(jì)控制的對(duì)象是圓柱座標(biāo)氣動(dòng)機(jī)械手，對(duì)機(jī)器人的有效控制可以分成四個(gè)過(guò)程。可編程CPU出狀態(tài)暫存器清零，隨后進(jìn)行自診斷，當(dāng)顯示一切硬件正常工作后進(jìn)入第二個(gè)階段；然后處理輸入信號(hào)，把獲得的各個(gè)輸入端子的狀態(tài)信息存放到輸入輸出狀態(tài)暫存器中；接著再對(duì)用戶(hù)程序進(jìn)行掃描、運(yùn)算和處理，將結(jié)果寫(xiě)入輸出狀態(tài)暫存器中，最后把暫存器中的信號(hào)取出，送到輸出鎖存電路，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器線(xiàn)圈，控制與被控制設(shè)備進(jìn)行各種相應(yīng)的動(dòng)作。周而復(fù)始，使機(jī)器手能夠不斷運(yùn)作。文章對(duì)四自由度機(jī)器人（機(jī)器手）進(jìn)行研究，提出了其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制實(shí)現(xiàn)的具體方法。機(jī)器人（機(jī)器手新的能為企業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益的工具，在今后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必然會(huì)發(fā)揮出其巨大的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)也應(yīng)該學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)