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1、SCARA 平 面 关 节 式 装 配 机 器 人 设 计 与 简 单 编 程姓 名 ： 杨 群学 校 : 大 连 民 族 学 院学 院 ： 机 电 信 息 工 程 学 院专 业 ： 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化学 号 ： 20080222261摘 要 ： 机 器 人 应 用 水 平 是 一 个 国 家 工 业 自 动 化 水 平 的 重 要 标 志 。 本 文 所 谈 机 器 人 主 要 指 工 业 装配 机 器 人 ， 既 具 有 操 作 机 (机 械 本 体 )、 控 制 器 、 伺 服 驱 动 系 统 和 检 测 传 感 装 置 ， 是 一 种 仿 人 操作 、 自 动
2、控 制 、 可 重 复 编 程 、 能 在 三 维 空 间 完 成 各 种 作 业 的 自 动 化 生 产 设 备 。 本 文 重 点 介 绍 了SCARA装 配 机 器 人 机 械 本 体 设 计 、 原 理 流 程 图 及 简 单 的 编 程 。关 键 词 : 装 配 机 器 人 设 计 ； 原 理 流 程 图 ； 简 单 编 程目 录第 一 章 绪 论 .11.1 引 言 .11.2 装 配 机 器 人 现 状 及 发 展 趋 势 .21.2.1装 配 机 器 人 现 状 . 21.2.2装 配 机 器 人 发 展 趋 势 .3第 二 章 SCARA 装 配 机 器 人 机 械 本 体
3、设 计 .42.1 装 配 机 器 人 系 统 总 体 设 计 .42.1.1环 保 压 缩 机 生 产 线 装 配 机 器 人 功 能 需 求 分 析 .42.2 机 械 结 构 方 案 设 计 .62.3 关 节 一 （ 大 臂 ） 机 械 结 构 设 计 . 82.4 关 节 二 （ 小 臂 ） 机 械 结 构 设 计 . 92.5 三 四 关 节 机 械 结 构 设 计 .10第 三 章 原 理 流 程 图 .133.1 面 向 机 器 人 装 配 设 计 与 规 划 的 集 成 框 架 .13第 四 章 简 单 编 程 .164.1 常 用 编 程 语 言 .164.2VAL-II
4、语 言 .164.2.1VAL-II 语 言 介 绍 .164.2.2VAL-II 系 统 框 图 .174.2.3VAL-II 系 统 框 图 说 明 .174.3VAL-II 程 序 举 例 .19第 五 章 结 论 与 展 望 .205.1 全 文 总 结 .205.2 后 期 展 望 .211第 一 章 绪 论1.1 引 言机 器 人 技 术 是 综 合 了 计 算 机 、 控 制 论 、 机 构 学 、 信 息 和 传 感 技 术 、 人 工 智 能 、 仿 生 学 等 多门 学 科 而 形 成 的 高 新 技 术 ， 其 本 质 是 感 知 、 决 策 、 行 动 和 交 互 四
5、大 技 术 的 综 合 ， 是 当 代 研 究 十分 活 跃 ， 应 用 日 益 广 泛 的 领 域 。 机 器 人 应 用 水 平 是 一 个 国 家 工 业 自 动 化 水 平 的 重 要 标 志 。本 文 所 谈 机 器 人 主 要 指 工 业 装 配 机 器 人 ， 既 具 有 操 作 机 (机 械 本 体 )、 控 制 器 、 伺 服 驱 动 系统 和 检 测 传 感 装 置 ， 是 一 种 仿 人 操 作 、 自 动 控 制 、 可 重 复 编 程 、 能 在 三 维 空 间 完 成 各 种 作 业 的自 动 化 生 产 设 备 。目 前 机 器 人 应 用 领 域 主 要 还 是
6、 集 中 在 汽 车 工 业 ， 它 占 现 有 机 器 人 总 数 的 28.9%。 其 次 是 电器 制 造 业 ， 约 占 16.4%， 而 化 工 业 则 占 11.7%。 此 外 ， 工 业 机 器 人 在 食 品 、 制 药 、 器 械 、 航 空 航天 及 金 属 加 工 等 方 面 也 有 较 多 应 用 。 随 着 工 业 机 器 人 的 发 展 ， 其 应 用 领 域 开 始 从 制 造 业 扩 展 到非 制 造 业 ， 同 时 在 原 制 造 业 中 也 在 不 断 的 深 入 渗 透 ， 向 大 、 异 、 薄 、 软 、 窄 、 厚 等 难 加 工 领 域深 化 、
7、扩 展 。 而 新 开 辟 的 应 用 领 域 有 木 材 家 具 、 农 林 牧 渔 、 建 筑 、 桥 梁 、 医 药 卫 生 、 办 公 家 用 、教 育 科 研 及 一 些 极 限 领 域 等 非 制 造 业 。现 在 工 业 机 器 人 种 类 还 是 以 焊 接 机 器 人 、 搬 运 机 器 人 、 喷 漆 机 器 人 、 涂 胶 机 器 人 、 装 配 机器 人 、 切 割 机 器 人 、 检 测 机 器 人 、 清 理 机 器 人 为 主 。一 般 来 说 ， 机 器 人 系 统 可 按 功 能 分 为 下 面 五 个 部 分 :a)机 械 本 体 :包 括 机 身 、 框 架 、 机 械 连 接 等 内 在 的 支 持 结 构 。b)动 力 部 分 :包 括 电 源 、 电 动 机 等 执 行 元 件 及 其 驱 动 电 路 。c)检 测 传 感 装 置 :包 括 传 感 器 及 其 相 应 的 信 号 检 测 电 路 。d)控 制 及 信 息 处 理 装 置 :包 括 计 算 机 及 相 应 的 硬 件 、 软 件 构 成 的 控 制 系 统 。e)执 行 机 构 :包 括 机 械 传 动 和 操 作 机 构 ， 一 般 采 用 机 械 、 电 、 液 等 机 构 。21.2 装 配 机 器 人 现 状 及 发 展 趋
