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上海電機學院
畢業(yè)設計任務書
課 題 基于步進電機的三自由度直角坐標型機械手設計
專 業(yè) 機械電子工程
年 級 2008級
姓 名 丁偉 學 號101102070701
學 院 院 長（簽字）
指 導 教 師 （簽字） 吳婷
2011年 月 日
課題
來
源
企業(yè)課題
課
題
的
目
的
、
意
義
在工業(yè)生產(chǎn)線中，機械手具有很廣泛的用途。它是工作抓取和裝配系統(tǒng)中的一個重要組成部分。它的基本作用是從指定位置抓取工件運送到另一個指定的位置進行裝配。機械手臂代替了人工的繁雜勞動，并且操作精度高，提高了產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率。課題的目的是構思、設計一種結構相對簡單，功能完備，具有較好的經(jīng)濟性和性能/價格比的機械手。機器人是典型的機電一體化設備，以該課題為機械電子工程畢業(yè)生的畢業(yè)設計課題在教學上也是很有意義的。
要
求
課題的主要技術要求：
3個移動自由度組合而成，即機器人手臂的運動是沿著直角坐標的X、Y、Z 3個軸方向的直線運動組成。機械手作伸縮、平移和升降運動，在空間的運動范圍一般是一個長方體。Y軸上下自由度的工作范圍是10cm，前后自由度的工作范圍是25cm，左右自由度的工作范圍是20cm，手爪開合是60度。
機械手驅動方式：本課題四個自由度通過步進電機的驅動來實現(xiàn)，由單片機進行控制。
機械手（重復）定位精度：±0.5mm
機械手最大抓重：1kg
工件尺寸：直徑約2～3cm，圓柱形，材料是鐵質。
物料盤（采用步進電機控制）每工步旋轉角度：30度（最大轉度：30度每秒）
Y軸大臂上下移動距離為：20cm（最大速度10cm/s）
Y軸小臂上下移動距離為：10cm（最大速度10cm/s）
X軸小臂伸縮距離：10cm （最大速度10cm/s）
Z軸平移距離：10cm（最大速度10cm/s）
手指開合角度為：60度（最大速度60度每秒）
料槽小臂（推動工件的推桿）伸縮距離為：15cm（最大速度10cm/s）
課題工作量要求：
完成包括總裝配圖、部件圖、主要零件圖在內(nèi)的圖紙不少于2張A0,主要零件圖總圖幅不少于一張A1，單片機控制電路原理圖1張A1；
設計計算說明書不少于1.5萬字；
外文技術資料翻譯不少于2萬印刷符號。
課
題
主
要
內(nèi)
容
及
進
度
收集、研讀工業(yè)機械手的國內(nèi)外技術資料，特別是結構和控制資料，熟悉其結構特點；
根據(jù)技術要求擬定設計方案，包括整體結構方案和控制方案；
設計三自由度機械手的詳細結構，畫出總裝配圖并完成相應的設計計算；
挑選部分典型零件設計零件工作圖；
利用單片機控制完成機械手的電路原理圖；
撰寫設計計算說明書。
工作進度：
2011.11 收集、研究資料
2012.12 開題，擬訂總體設計方案
2012.1-2 修改、完善開題報告；完成文獻翻譯
2012.2.13-2012.3.31 系統(tǒng)有關設計計算，繪制總裝配圖
2012.4.1-2012.4.15 繪制主要零件的零件施工圖
2012.4.16-2012.4.30 控制系統(tǒng)設計，繪制接線原理圖
2012.5.1-2012.5.5 控制系統(tǒng)部分程序編寫
2012.5.6-2012.5.20 撰寫設計計算說明書
2012.5.21-2012.5.25 修改及準備答辯
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