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基于PLC控制和伺服电机驱动的三自由度球坐标机器人设计.doc
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基于PLC控制和伺服电机驱动的三自由度球坐标机器人设计.doc
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目录
摘要............................................................7
Abstract........................................................8
第一章三自由度球坐标机器人设计方案分析
1.1 球坐标机器人介绍............................................9
1.1 三自由度球坐标机器人课题的主要目标..........................9
1.2 三自由度球坐标机器人设计方案................................9
第二章 三自由度球坐标机器人机械部分设计...... .....................9
2.1 球坐标机器人的主要参数.....................................10
2.2 手爪的设计.................................................10
2.3 机械手臂设计...............................................11
3.4 机身设计...................................................14
第三章 电气系统设计...............................................13
3.1 球坐标机器人总体控制原理 ..................................18
3.2 PLC 输入输出地址分配 ......................................19
3.2 PLC 控制电路设计 .........................................20
总结..............................................................24
三自由度球坐标工业机器人毕业设计
摘 要
近二十年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域广泛
获得应用。本毕业设计利用集成PLC的运动控制器XDM作为机器人控制器,开发一
种新型球坐标工业机器人。根据球坐标工业机器人的技术特点和需求,提出总体
设计方案,确定设计机器人的坐标形式和自由度数;选择合适的减速机和伺服电
机,利用INVENTER软件设计出工业机器人的三维数字模型,并绘制出装配图。
利用AutoCAD Electrical设计出控制电路图;选择基于PLC的工业机器人运动控
制器作为控制器,采用触摸屏系统作为机器人的示教装置。开发出低成本,通用
性较强的球坐标机器人系统。
关键词: 工业机器人,机器人,可编程逻辑控制器
ABSTRACT
Over the past twenty years, robot technology is developing very rapidly,
robots are widely in all fields of various kinds of purposes
For the application. This graduation design with integrated PLC motion
controller XDM as robot controller, develop a new type of spherical
coordinates industrial robots. According to the spherical coordinates
technical characteristics and requirements of the industrial robot, put
forward the overall design, determine the design of the robot coordinate
form and freedom degrees; Choose the appropriate speed reducer and servo
motor, using the INVENTER software design three-dimensional digital model
of the industrial robot, and draw the assembly drawing.
Use AutoCAD Electrical to design control circuit diagram; Choose
industrial robots motion controller based on PLC as controller, using
touch screen system as the teaching of the robot
Keywords: industrial robot, robot, PLC
第一章三自由度球坐标机器人设计方案分析
工业机器人在我国应用十分迅速,据统计,我国目前工业机器人装机数已经
仅次于日本,是世界第二大工业机器人应用国,预计在 2017 年成为世界第一工
业机器人应用大国。伴随着人工成本上涨,工业机器人价格下跌。我国工业机器
人的发展迎来了井喷时期,据统计,我国目前已经出现 30 个多机器人产业园,
涉足工业机器人制造的厂家有 1400 多家,未来 5 年,我国工业机器人应用将有
很大的进步。
1.1 球坐标工业机器人的介绍
工业机器人按照坐标形式可以分成圆柱坐标,球坐标,直角坐标和关节坐
标,图 1 中,A 代表直角坐标机器人,B 代表球坐标机器人,C 代表柱坐标机器
人 ,D 代表关节机器人。
图1 几种常见工业机器人坐标形式
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