A. 智能大蒜入庫機
控制智能機械臂自動完成大蒜播種過程,機械臂自動夾取大蒜種子後自動移動到播種區進行插播種子,有效的解決了播種時正立問題,可以調整種子的插入深度和株距,保證了大蒜的發芽率、蒜形和產量。本項目首創性的將智能機械臂運用到大蒜播種機中,打破了目前國內研製大蒜播種機滯留純機械設計的現狀,實現了播種機械智能化、自動化。 作品系統設計: 一、機械臂是一種模擬人臂的機械裝置,具有多自由度,可以完成復雜的三維動作。機械臂動作靈活可靠,工作效率和質量非常高,在工業生產中發揮著極其主要的作用,同時在國外一些發達國家的農業生產和加工中得到大量應用。本研究採用的是六自由度機械臂,它可以完成抓取、移動、轉動和翻轉等復雜動作。機械臂的驅動裝置是動作精密度很高的舵機,可以精確地驅動機械臂運動完成復雜的動作要求,因而控制機械臂能夠完成復雜的大蒜播種過程。 二、舵機是一種位置伺服的驅動器,是機器人、機電系統和航模的重要執行機構。舵機的控制信號是PWM信號,信號的周期為20ms;通過改變PWM信號的占空比控制舵機運動的不同位置,角度變化與脈沖寬度的變化成正比。根據舵機控制所需的PWM寬度為0.5ms—2.5ms,周期為20ms。本研究採用T0產生0.5—2.5msPWM控制信號,T1設定動作延時時間使舵機有序平穩的完成動作。通過設定T0、T1的工作模式和編譯控製程序,單片機控制舵機精確地運動。 三、本研究以52系列單片機作為控制晶元的主要研究對象。52系列單片機有8大部分組成,其為CPU、片內程序存儲器和數據存儲器、數據I/O介面、可編程串列口、特殊功能寄存器、定時/計數器和中斷系統。它具有指令控制簡單、運算速度快、工作可靠穩定、能耗低等諸多優點和優勢。本研究主要運用單片機控制機械臂運動控制器—舵機的運動。 本研究中主要運用到單片機的T0和T1計時器產生控制舵機PWM信號,6個I/O分別連接6個舵機控制信號埠,RXD、TXD串列口與上位機通信。 四、控制系統電路設計 根據控制系統功能需要,外圍電路包括三大部分: (1)單片機功能匹配電路,使單片機正常工作和選擇合適的機器周期時間。 (2)串列口通信電路,實現與計算機的通信,下載控製程序和收集舵機工作在不同位置的數據。 (3)電源電路,為控制系統和機械臂提供電源。 五、控製程序的設計和調試 控制舵機的數據採取每步動作一個數組的形式,將一組數據發送給舵機後進行延時,待延時結束時在進行下一組的數據的發送,由此循環。通過不斷地調整程序和運行試驗,編譯成比較完善的控製程序。在本研究中,自動播種系統運動參數相對比較固定,並且要求循環播種。通過實際測試,不斷修改進機械臂運行中出現問題時控制舵機數據,不斷完善和提高機械臂的工作性能。 六、自動播種裝置的可行性研究 本研究採用的單片機和機械臂,其在工業和農業中得到廣泛應用,工作性能穩定可靠,效率高。通過製作試驗模型模擬,初步達到了設計方案重要的大蒜播種時種子正立的要求,具有科學性和可行性。本方案有很不少改進的地方和缺陷,但具有很大的創新性,結合了當今世界農業自動化和農業機器人在農業中廣泛應用潮流,同時對我國農業機械研發具有很高借鑒意義
B. 機器人關節驅動器
整合電動機和液壓傳動目的是什麼?一個關節用兩個驅動裝置,兩個和尚抬水吃,誰干誰不幹啊?那不是把系統復雜化了嗎?如果把一個機械臂的不同關節用不同的驅動可能還make sense,受力大的用液壓,小的用電機。
C. 什麼是機械手臂
機械臂其實就是模擬人的手臂動作。是由多個鉸鏈組成,每個鉸鏈給予其所需的自由度以完成其所要實現的動作。
D. 庫卡機器人顯示屏狀態欄上驅動裝置上電狀態的功能
庫卡機器人控制系統的基本功能:
1、控制機械臂末端執行器的運動位置(即控制末端執行器經過的點和移動路徑);
2、控制機械臂的運動姿態(即控制相鄰兩個活動構件的相對位置);
3、控制運動速度(即控制末端執行器運動位置隨時間變化的規律);
4、控制運動加速度(即控制末端執行器在運動過程中的速度變化);
5、控制機械臂中各動力關節的輸出轉矩:(即控制對操作對象施加的作用力);
6、具備操作方便的人機交互功能,機器人通過記憶和再現來完成規定的任務;
7、使機器人對外部環境有檢測和感覺功能。工業機器人配備視覺、力覺、觸覺等感測器進行測量、識別,判斷作業條件的變化。
機器人控制系統的功能是接收來自感測器的檢測信號,根據操作任務的要求,驅動機械臂中的各台電動機就像我們人的活動需要依賴自身的感官一樣,機器人的運動控制離不開感測器。機器人需要用感測器來檢測各種狀態。機器人的內部感測器信號被用來反映機械臂關節的實際運動狀態,機器人的外部感測器信號被用來檢測工作環境的變化。
E. 機械手臂的回轉機構一般是用電機驅動還是液壓驅動,兩種方式的優缺點是什麼
三種都有應用
1.液壓驅動:
液壓系統具有很大的功率質量比,適合於大負載的情形。
其優點在內於它的高容精度、高靈敏度和安全性。比如在一些工作區域對所帶電壓有要求的場合。
缺點在於成本大、易漏油
2.電力驅動:
電機拖動系統具有較大的功率質量比,適合於中等負載,
其優點在於它的高精度,且適合於動作復雜、運動軌跡嚴格的各類機器人。
其成本可高可低,應用較廣
還有一種
3. 氣壓驅動:
該類系統缺點就是功率質量比較小,所以適合於節拍快、負載小且精度要求不高的場合
F. 機械手的直線運動一般用什麼驅動
機械手主要由手部、運動和控制系統三大部分組成。機械手按驅動方式分類,可以分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手。
硬臂式助力機械手,在工件重心遠離臂懸掛點,或是工件需要翻轉或傾斜情況下,選用硬臂式助力機械手,還有在廠房高度有限情況下,可以選用硬臂式助力機械手。
硬臂式助力機械手可以實現提升最大500kg的工件,半徑最大可以達到3000mm,提升高度最大1800mm。根據起吊工件重量不同,應選擇符合最大工件重量的最小型號的機器,如果我們用最大負載200kg的機械手來搬運30kg的工件,那麼操作性能肯定不好,感覺很笨重。
t型助力機械手,t型助力機械手沒有雙關節機械臂,它的前後左右位移靠導軌來實現。由於t型助力機械手沒有機械臂,因而它比硬臂式顯得小巧,更適合於操作空間狹小的場合。
t型助力機械手的最大負載要比硬臂式小,只有200kg,但提升高度可以根據客戶要求設計,而且搬運范圍要比硬臂式大的多。
軟索式機械手具有全行程的「漂浮」功能,比氣動平衡吊具有操作更靈活、速度更快的功能。適合於工件重量輕,但搬運節拍非常快的場合。但是和氣動平衡吊一樣,由於軟索式助力機械手用鋼絲繩來起吊,所以工件重心必須位於鋼絲繩正下方。
G. 關於機械臂的驅動元件
直接用舵機或者步復進電機就足夠了,你製做創新活動都是有經費的,這兩種相對便宜。
區別在於舵機解析度低,大概是45°,而步進電機有更高大概在0.1-1°左右的解析度,如果你只是彈奏出聲音,用舵機,想彈出至少一個八拍用步進電機。
他們的控制都很簡單,只要給電壓或者脈沖就能轉動,前提是你要算好需要轉動的角度,然後根據電壓與角度的換算關系給出電壓值。
H. 機械手臂是用什麼控制的
機械手是伺服電機控制。
搬運機械手由PLC控制+觸摸屏+伺服電機控制,採用佔用空間少的框架式結構,生產能力大,碼垛的方式可以採用示教是編程,電腦能夠儲存100套碼垛方案,全部採用國內外名牌元件,適用於電子、食品、飲料、煙酒等行業的紙箱包裝產品和熱收縮膜產品碼垛、堆垛作業。
機械手的種類,按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手;按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種;按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續軌跡控制機械手等。
機械手通常用作機床或其他機器的附加裝置,如在自動機床或自動生產線上裝卸和傳遞工件,在加工中心中更換刀具等,一般沒有獨立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱,如用於原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。
機械手在鍛造工業中的應用能進一步發展鍛造設備的生產能力,改善熱、累等勞動條件。機械手首先是從美國開始研製的。1958年美國聯合控制公司研製出第一台機械手。
I. 工業機器人基本主要構成部分有哪些是什麼驅動的
機器人目前是典型的機電一體化產品,一般由機械本體、控制系統、感測器、驅動器和輸入/輸出系統介面等五部分組成。為對本體進行精確控制,感測器應提供機器人本體或其所處環境的信息,控制系統依據控製程序產生指令信號,通過控制各關節運動坐標的驅動器,使各臂桿端點按照要求的軌跡、速度和加速度,以一定的姿態達到空間指定的位置。驅動器將控制系統輸出的信號變換成大功率的信號,以驅動執行器工作。
1.機械本體
機械本體,是機器人賴以完成作業任務的執行機構,一般是一台機械手,也稱操作器、或操作手,可以在確定的環境中執行控制系統指定的操作。典型工業機器人的機械本體一般由手部(末端執行器)、腕部、臂部、腰部和基座構成。機械手多採用關節式機械結構,一般具有6個自由度,其中3個用來確定末端執行器的位置,另外3個則用來確定末端執行裝置的方向(姿勢)。機械臂上的末端執行裝置可以根據操作需要換成焊槍、吸盤、扳手等作業工具。
2.控制系統
控制系統是機器人的指揮中樞,相當於人的大腦功能,負責對作業指令信息、內外環境信息進行處理,並依據預定的本體模型、環境模型和控製程序做出決策,產生相應的控制信號,通過驅動器驅動執行機構的各個關節按所需的順序、沿確定的位置或軌跡運動,完成特定的作業。從控制系統的構成看,有開環控制系統和閉環控制系統之分;從控制方式看有程序控制系統、適應性控制系統和智能控制系統之分。
3.驅動器
驅動器是機器人的動力系統,相當於人的心血管系統,一般由驅動裝置和傳動機構兩部分組成。因驅動方式的不同,驅動裝置可以分成電動、液動和氣動三種類型。驅動裝置中的電動機、液壓缸、氣缸可以與操作機直接相連,也可以通過傳動機構與執行機構相連。傳動機構通常有齒輪傳動、鏈傳動、諧波齒輪傳動、螺旋傳動、帶傳動等幾種類型。
4.感測器
感測器是機器人的感測系統,相當於人的感覺器官,是機器人系統的重要組成部分,包括內部感測器和外部感測器兩大類。內部感測器主要用來檢測機器人本身的狀態,為機器人的運動控制提供必要的本體狀態信息,如位置感測器、速度感測器等。外部感測器則用來感知機器人所處的工作環境或工作狀況信息,又可分成環境感測器和末端執行器感測器兩種類型.
前者用於識別物體和檢測物體與機器人的距離等信息,後者安裝在末端執行器上,檢測處理精巧作業的感覺信息。常見的外部感測器有力覺感測器、觸覺感測器、接近覺感測器、視覺感測器等。
5. 輸入/輸出系統介面:為了與周邊系統及相應操作進行聯系與應答,還應有各種通訊介面和人機通信裝置。
J. 機械臂的原理是什麼
機械臂的原理稱為杠桿原理。
杠桿是在力的作用下,可以繞著固定點轉動的硬棒。這個固定點叫做杠桿的支點,使杠桿繞著支點轉動的力叫做杠桿的動力,支點到動力作用線的距離為動力臂,阻礙杠桿轉動的力叫做阻力,支點到阻力作用線的距離為阻力臂。力臂並不一定是支點到力的作用點的距離,也不一定都在杠桿上。
當杠桿的動力乘以動力臂等於阻力乘以阻力臂時,杠桿處於靜止或勻速轉動的狀態,我們稱為杠桿平衡原理。