轴承保持架上料机械手的设计与运动分析

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时间:2019-06-25

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1、长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的硕士学位论文,《轴承保持架上料机械手的设计及运动分析》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名:——立复L堑岫年j王月』幺日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定",同意长春理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借

2、阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名:指导导师签年王月监日年上月正日1.1课题研究的背景和意义第一章绪论工业机器人及其应用技术是现代工业自动化发展的一个重要分支,作为多学科融合的边沿科学,机器人技术是当今高技术发展最快的领域之一。随着机构学、微电子技术、控制理论、计算机技术、人工智能的研究取得突破性进展,必将对机器人技术的研究及应用产生深远的影响,特别是生物技术、医学在感觉及大脑神经研究所取得的重大成果,为未来高度智能化机器人的诞生打下了坚实的基础。然而,由于机器人科学的发展十分迅速,世界

3、上对机器人还没有一个明晰、统一的定义。我国国家标准将工业机器人定义为“一种能自动定位控制,可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。能搬运材料、零件和操持工具,用于完成各种任务作业瞄t6¨’。国际上,早在20世纪40年代,美国军方在研究核武器技术时,为了处理放射性材料的问题就开始了遥控操作机的研制。50年代,机器人技术开始萌芽,并随着计算机技术及数控技术的研究进展雨迅速发展起来。世界上第一台实用工业机器入是美国Unimation公司研制成功的“Unimate"机器人。该机器人采用了极坐标结构,其关键是计算机与机械手配合使用,从而成为一台可“示教”而自动完成各种任务的机器。在机器人的研究与开发领

4、域,美国是世界上领先的国家之一,它的机器人开发重点为:三维空间视觉系统、手臂操作语言化、视觉传感器及其系统、情景视觉解析、机器人程序设计语言、大规模集成电路的微电脑设计等。但是,美国人把机器人研究作为研究人工智能的载体,看成是计算机科学的一部分,即单纯地从技术上模仿人的某些功能来研究智能机器人。由于人工智能及其它智能技术的发展远远落后于人们的希望,致使其大部分研究成果未能走出实验室,从而使其生产的机器人在市场上缺乏竞争力,日本在引进美国机器人的基础上,面向市场对其进行技术改进,从而后来居上,在年产量及装机总量上迅速超过美国而跃居世界首位。随着劳动力价格的攀升,机器人价格的下降以及人们对产品质量

5、要求的提高,机器人将得到越来越广泛的应用。在国内,我国在这一领域与世界发达国家相比存在比较大的差距。我国工业机器人技术起步于20世纪70年代,1972年开始研制工业机器人,先后有十几家单位和院校分别开发了固定程序组合式液压伺服型通用机器人,并开始了机构学、计算机控制与应用技术的研究。80年代,我国机器人技术的发展得到了国家和政府的重视和支持,经过5年的攻关,完成了示教再现式工业机器入的成套技术开发,并培养了一批2000多人的工业机器人设计、开发、应用队伍,造就了一批机器人专家,使我国的工业机器人技术发展基本可以立足国内。90年代是我国机器人技术发展的关键年代,由于市场竞争的加剧,越来越多的企业

6、人士都应用机器入等自动化设备来改造传统产业,提高劳动生产率和产品质量,增强竞争能力。利用这一契机,再加上80年代所取得的研究成果,我国机器人技术的研究及应用推广取得了长足的发展,然而我国在一些基础性和带有方向性的技术:如机器人的机构学、可靠性设计、交流伺服、离线编程等尚未有充分研究的产品也未定型与商品化,与世界装机总量7l万台相比,我国总装量仅1200台,可见我国与世界的差距之大。21世纪的头十年应是我国机器人实现商品化,为产业化铺平道路的时期,在扩大国内应用领域的同时,进一步开拓国际市场,促进国际合作,为以后我国工业机器人的普及和腾飞打下坚实的基础"’8

7、。目前,机器人技术正在向两个方向发展

8、:1.实现生产技术的机器入化由于固定程序型机械手在可靠性、速度、价格等方面具有十分突出的优越性,现有绝大多数机器人都是可编程序控制的机器人。工业机器人的应用使程控自动化系统由单机自动化发展为工段以至车间自动化。这时,自动化过程不仅包括加工制造,而且包括装卸、运输、测量、装配和检验工作任务。这些任务,已逐渐由各种机器人来执行。随着机器人技术的进一步发展,自动化正向着组合柔性自动化方向发展,它包括利用

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