工业领域的机器人主要由主体、驱动装置、控制系统3个部分组成。机器人主体包含机座及执行机构,有些还带有行走机构。机器人执行机构的臂部多采用连杆机构。关节个数是机器人的自由度,一般机器人具有3个以上的自由度。驱动装置指的是能够驱使机器人执行机构进行运动的机构,由控制系统发出指令信号,然后动力元件操纵机器人执行机构进行运动。驱动系统指的是动力装置和传动机构,用以驱动执行机构产生相应的动作。
基于大数据时代的城乡规划学,由于其在实践中的数据量增加,使计量方面的内涵也在发生变化,进而使该时代城乡规划计量内涵更加丰富。具体表现为:
机器人的执行机构通常采用抓手实现其功能,机器人完成一些特定动作需要通过机械臂对物体进行抓取操作。末端执行器即指各种夹持装置,对于被夹紧的目标物体,可以使用执行器来抓取或者吸附。夹持装置有很多类型,按照用途可以分为搬运用、加工用及测量用等。加工用的夹持装置一般带有喷枪、焊枪、铣刀等加工工具,可以进行相应的加工作业。测量用的夹持装置一般装着测量头及传感器等装置,可以进行测量和检验作业。本次设计的机器人抓手装置是用于测量用的夹持装置,抓手夹持是机器人末端执行器的一种分类形式。
在设计机器人的末端执行器时,需要注意以下问题:①机器人末端执行器根据作业设定要求进行设计。更换不同种类的末端执行器,机器人可以应用在其他场合。机器人末端执行器的创新及改造可以扩大机器人的使用领域。②设计时需要考虑末端执行器的形状、重量,以及被抓取物体的形状、重量,考虑机器人能够承载的最大承重力。一般设计的末端执行器具有体积小、重量轻、结构紧凑等特点。③末端执行器设计时要能兼顾万能性和专用性,但在实际生产中很难实现。万能性的末端执行器在结构设计上非常复杂,很难实现。现在多数还是使用结构简单的末端执行器,能够实现相应的功能。
首先要设计机器人抓手的形状、尺寸、装配结构,用三维绘图软件对抓手进行建模,分析设计机构是否合理,进行受力分析,使抓手具有足够的刚度和强度,能够实现设计功能。加入电机连接、齿轮啮合、末端执行器等连接部件。电机作为驱动元件,带动连接的齿轮进行啮合运动,从而控制抓手的张开和闭合,完成执行末端的夹紧,实现目标零件的测量操作。
使用三维软件对抓手结构进行建模,建模时要使用切除—拉伸、凸台—拉伸等功能。建好模后,对设计的三维模型进行模拟分析,确保能达到使用要求,然后生成零件图、装配图,并且校核图纸尺寸。抓手装配图如图1所示。
机器人使用电机的选择,需要考虑机器人的最大负载能力和工作半径、机器人的转动惯量及如何实现抓取功能。对机器人的抓手进行设计,加入齿轮啮合机构,通过齿轮啮合原理实现抓手机构的功能。本次设计的机器人抓手采用电机驱动作为动力来源,是一种比较经济的工作方式,涉及结构及其制造、使用和维护成本较低,极大降低了制造成本。机器人抓手需要抓紧的机械零件较小,抓手目标的重量轻、尺寸小,可以选择承重大小合适的抓手,即可满足抓紧要求。根据末端执行器的大小选择功率和尺寸合适的电机。电机动力带动抓手张开和闭合,电机功率无需太大。齿轮啮合结构中抓手与齿轮通过螺栓进行连接,从而实现啮合运动。
装配式混凝土结构,结构的实质其实就像“搭积木”一样的方式。其结构系统、内部加载系统、外部维护系统等,都可以通过在工厂或者施工现场提前预制而成。可通过加强套筒灌浆连接或钢筋锚固搭接连接,将散装预制件连接成一体,形成可靠的建筑结构。装配式混凝土结构通过预先制造构件,并根据施工图纸现场进行组装、搭接或连接成具有可靠传力和承载体系的结构。这种方法节省能源,易于拆除,节能环保,防止噪音污染,而且具有设计多样化,施工速度快,节省劳动力,提高劳动效率,构件可重复利用等多种优点。是现代社会建设和发展不可或缺的、这种开拓和创新是具有里程碑意义的。
加强病种临床路径前后成本对比分析。有助于控制医疗费用不合理增长,引导临床科室结构转型和成本管控。此外,深入分析药品加成取消和医疗器械价格调整后对病种的影响。上海十院还率先在市级综合医院完成2015-2016年度上海申康医院发展中心关注病种成本的核算。
图1 抓手装配图
需要对抓手结构进行受力分析,给抓手机构10 N的力,力垂直分布在抓手面上,对抓手面进行受力分析,可看到抓手受力变形情况,其中质量为0.041 602 4 kg,体积为5.402 91e-006 m3,密度为7 700 kg/m3,重量为0.407 704 N。经验证,此抓手受力变形情况良好,符合要求。机器人抓手受力分析图如图2所示。
对其进行模拟运动测试及实物验证,用此抓手对零件进行抓紧、测量,能够实现其功能。最后根据图纸尺寸进行零件的加工,完成各个零部件的加工,并对抓手进行组装装配。模拟测试如图3所示。
在设计制造时还应考虑机器人运动末端工件放置的空间布局,能够保证目标零件的测量操作。对机器人抓手结构进行实验验证,通过目标零件的验证,此设计抓手能够实现设计功能。另外,设计的抓手在载荷承重和强度上仍需进一步改进,以使其应用范围更加广泛。
图2 受力分析图
图3 模拟测试
[1]许本安,李秀治.材料力学[M].上海:上海交通大学出版社,1988.
[2]王秀凤.CAXA创新三维CAD冷冲压模具设计教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.
[3]李春胜,黄德彬.金属材料手册[M].北京:化学工业出版社,2004.
[4]李朝青.单片机原理及接口技术[M].第3版.北京:航空航天大学出版社,2005.
[5]童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2003.
[6]成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2004.
[7]白云飞.机器人发展关键问题研究[J].机械工程与自动化,2011(5):155-156.
文章来源:《企业科技与发展》 网址: http://www.qykjyfz.cn/qikandaodu/2020/0521/341.html
上一篇:有色金属企业网络营销策略研究
下一篇:高校众创空间建设模式探索及其发展研究
企业科技与发展投稿 | 企业科技与发展编辑部| 企业科技与发展版面费 | 企业科技与发展论文发表 | 企业科技与发展最新目录
Copyright © 2018 《企业科技与发展》杂志社 版权所有
投稿电话: 投稿邮箱: