《机器人技术及其应用》实验指导书(1) - 图文

机械电子工程教研室

实验一 机器人机械机构

一、实验目的

1．了解机器人的基本机械结构组成与分类； 2．知道机器人的主要技术参数； 3．掌握机器人的机构运动； 4．掌握机器人的驱动方式。

二、实验属性

验证性实验。

理解和知道机器人的机械结构组成，及其驱动方式。

三、实验设备、仪器

机器人、计算机操作台、工件传输线、工件、堆垛机、料架

四、实验要求

1．学生在实验课前必须认真预习教科书与实验指导书中的相关内容，为实验做好充分准备。

2．要求学生综合利用前期课程及本门课程中所学的相关知识点，了解机器人机械机构的基本知识，学习机械原理、流体传动、电工学、机械设计、机电传动控制等课程的相关内容，培养学生在机器人技术方面综合分析与设计机器人机械结构的能力。

五、实验原理

明确机器人的种类，绘制出所观察机器人的图形符号，例如移动符号、回转机构符号、机座等到。

在此基础上，明确所观察机器人的主要参数，包括：自由度、工作空间、工作速度、工作载荷、控制方式、驱动方式、精度、重复精度和分辨率。给出机器人的机械结构组成，同时知道相应机械结构的运动，例如手臂、手腕的运动。接着讨论所观察机器人的机身和臂部机构、手腕机构和手部机构。

在明确了以上内容的基础上，给出相应机器人的驱动方式及其对应的驱动机构。

启动相应的机械手，观察实际的机械手中机械结构的运动过程，以检验所分析的机械结构工作原理是否正确。

所观察的机器手，如下图所示。

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机器手1示意图

机械手2示意图

六、实验步骤

第一步 观察机械手1或机械手2所示的实际机械手种类，绘制出所观察机械手的图形符号，然后再根据所绘制的图形符号反推其相应的机械结构是否符合自己所观察的机器人的机械结构。

第二步 阅读《机器人技术及其应用》和《〈机器人技术及其应用〉实验指导书》中的相关内容，讨论并明确自己所观察机械手的主要参数。

第三步 从机械手指末端开始到机身结束，逐步分解整个机械手所含

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有的机械结构及其相应的运动方式，包括手部、腕部和机身的机械结构与运动方式。

第四步 启动机械手，认真观察机械手中各个机械结构的运动方式和过程，检验你们的分析与推断是否正确。

第五步 给出你所观察机器人的想法、缺陷与改进之处。

七、讨论题思考题与实验报告

1．据你所知，除了你所观察的机器人之外，生活或工业之中还有哪些机械手？

2．工业机械手中最常用的驱动方式是什么？

3．简述你所观察机械手的机身和臂部的机械结构，由哪几部分组成，其作用是什么？

4．实验报告表格见附件1和附件2。

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附件1：实验一 机器人机械机构实验报告

实 验 报 告

班 级 姓 名 实验地点 实验名称 机电112 梁俊 八号实验楼 机器人机械结构 设备、 工具、 材料 设备名称 辅助设备 辅助材料 工量具 实验总结： 通过本次实验我们知道一个工件毛胚如何从储存室被取出，然后放上传送装置并经过传送带两边的各类传感器进行检测、辨别、分类特别是工件如何在传送的过程中进行定位和改变方向。机械手臂是本实验的重点，其通过各个关节的自由的进行灵活的抓取工件，并放入数控机床进行各种加工。带工件加工完成后自动取出进行下一道工序直至在被放入储存仓。在这整个过程中柔性制造系统是其统一的控制系统，其能适应加工对象的变化和实现高度的自动化，完全实现无人操作大大的减轻了劳动量。它将微电子、计算机和系统工程等技术等有机的结合在一起进行全自动化的生产，并实现一定范围内多种工件的成批高效的生产，同时还能及时的改变所加工的产品以满足市场的需求。 - 4 -

指导教师评语 实验日期 实验目的与要求 1.了解机器人的基本机械结构组成与分类；2.知道机器人的主要技术参计算机工作台 数；3.掌握机器人的机构运动和驱动方式。要求：课前预习教科书与实电缆线 验指导书相关内容，了解机械结构螺丝刀、钳子、万用表 和和原理的知识。 柔性制造系统