课 程 设 计
课程名称 机电一体化创新设计项目
题目名称 _
学生学院 __ ______
专业班级
学 号
学生姓名
小组成员
指导教师 ______ _________
成绩评定
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年 月 日
摘要
“慧鱼组合模型”（Fischertechnik），是由德国发明家Arthur Fischer 博士在1964年从其专利“六面拼接体”的基础上发明的。它由各种型号和规格的零件构成，类似于积木。零件的种类几乎包括了机械课程和日常生活中的所有零件，如机械零件：连杆、凸轮、齿轮（普通齿轮、锥齿轮、斜齿轮、内啮合齿轮、外啮合齿轮等）、蜗轮、蜗杆、螺杆、铰链、带、链条、轴（直轴和曲轴）、联轴器、弹簧、减速器、齿轮箱、车轮等；电气零件：直流电机、
、行程开关、传感器、可调直流变压器、电脑接口板、PLC 接口板、红外线发射接收装置等；气动零件：储气罐、汽缸、活塞、气弯头、手动气阀、电磁气阀、气管等。由这些零件的不同组合便可构造出各式各样的模型。
目 录
1、机器人的结构 1
1.1机器人的一般构成 1
1.2机械手具体结构功能 2
2、四自由度机器人的工作空间自由度的坐标形式 2
3、四自由度机器人传动简介 3
3.2执行机构的传动链 4
3.2.1控制底盘转动传动链 4
3.2.2机械手的夹紧放松的传动机构 5
3.2.3机械手上下运动的传动机构 6
3.2.4前后运动的传动机构 7
4、机器人运动控制 7
4.1机械手的运动轨迹 7
4.2机械手各位置的定义 8
5、机电一体化系统创新设计分析 8
6、实验总结 9
1、机器人的结构
1.1机器人的一般构成
1. 机械本体 机器人的机械本体机构基本上分为两大类：一类是操作本体机构，它类似人的手臂和手腕，配上各种手爪与末端操作器后可进行各种抓取动作和操作作业，工业机器人主要采用这种结构。另一类为移动型本体结构，主要目的是实现移动功能，主要有轮式、履带式、足腿式结构以及蛇行、蠕动、变形运动等机构。壁面爬行、水下推动等机构也可归于这一类。 2.驱动伺服单元 机器人本体机械结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动，而大多数机器人是基于闭环控制原理进行的。伺服控制器的作用是使驱动单元驱动关节并带动负载超减少偏差的方向动作。已被广泛应用的驱动方式有，液压伺服驱动、电机伺服驱动，近年来气动伺服驱动技术也有一定进展。3.计算机控制系统 各关节伺服驱动的指令值由主计算机计算后，在各采样周期给出。主计算机根据示教点参 考坐标的空间位置、方位及速度，通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。
通常的机器人采用主计算机与关节驱动伺服计算机两级计算机控制，有时为了实现智能控制，还需对包括视觉等各种传感器信号进行采集、处理并进行模式识别、问题求解、任务规划、判断决策等，这时空间的示教点将由另一台计算机上级计算机根据传感信号产生，形成三级计算机系统。
4.传感系统
为了是机器人正常工作，必须与周围环境保持密切联系，除了关节伺服驱动系统的位置传感器（称作内部传感器）外，还要配备视觉、力觉、触觉、接近觉等多种类型的传感器（称作外部传感器）以及传感信号的采集处理系统
5. 输入/输出系统接口
为了与周边系统及相应操作进行联系与应答，还应有各种通讯接口和人机通信装置。工业机器人提供一内部PLC，它可以与外部设备相联，完成与外部设备间的逻辑与时实控制。一般还有一个以上的串行通讯接口，以完成磁盘数据存储、远程控制及离线编程、双机器人协调等工作。一些新型机器人还包括语音合成和识别技术以及多媒体系统，实现人机对话。
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