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机械手设计与应用-机械工程

论文-工程论文

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【第四篇】论文题目：基于Robotino机械手设计与应用

摘要：移动机器人是机器人学中一个重要的分支,随着我国

经济的发展和自动化水平的不断提高,移动机器人的应用越来越广

泛,几乎渗透到所有的领域。与此同时,传感技术、计算机科学、人

工智能及其他相关学科的迅速发展,使移动机器人更加智能化,随着

其智能化程度的提高和成熟,移动机器人正朝着具有操作能力的方

向发展。给移动机器人装配机械手是该领域的一个研究热点和发展方

向。基于Robotino的机械手就是搭载在的可以全方位移动的德国

Festo移动机器人上,通过编写移动机器人的程序和手柄无线控制来

实现对一定质量物块的抓取,定位、转移,放置功能的机械手臂,通

过平台的移动来扩大机械手的工作空间,使机械手能以更适合的姿

态执行任务。它具有稳定性、快速性、准确性等优点,同时具有很强

的可操作性,可用于工业上对货物的自动搬运、对生产部件的组装等

方面,具有很好的发展前景。

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关键词：移动机器人;机械手臂;STM32;驱动电机;

1绪论

1.1Robotino移动机器人概述

移动机器人是机器人研究领域中的一个重要分支,是一种具

有环境感知、动态决策、行为规划与执行等功能的综合系统,它集合

了机械工程、电子工程、传感器技术、自动控制技术以及人工智能等

多种学科的研究成果,Robotino移动机器人的驱动单元是由三个步进

电机和三个可以全方位移动的万向轮构成的,使得Robotino移动机

器人可以向任何方向、任何角度进行移动。三个步进电机集中在一个

坚固的,激光焊接的不锈钢底盘上,地盘上装有防碰撞的橡胶保护装

置,Robotino移动机器人的尺寸是直径370毫米,高度是210毫米,整

体为11公斤重,工业级的直流电动机,衔接的齿轮以及编码器可以

使得移动机器人运行速度高达10公里/小时,两个12V的电池可以供

Robotino运行时间长达2个小时。

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Robotino移动机器人的控制部分是基于高性能嵌入式PC,它

是基于PC104和AMDGeode处理器,一个实时的Linux内核。同时它

的操作系统,程序和数据都可以存储在一个可换的紧凑型闪存卡。

Robotino移动机器人的嵌入式PC提供几个不同的接口,如以太网,无

线LAN,USB,RS232,和VGA端口,通过这些接口可以计算机对移动机

器人程序的编写,下载以及控制。同时Robotino移动机器人还包括有

电气驱动单元、光电传感器单元、电感传感器单元、视觉系统单元等

基础单元,通过这些基础单元与控制系统地结合,通过RobotinoView

编程软件实现对机器人的无线控制,可以实现Robotino移动机器人

进行循线、壁障、图像识别、定位等功能。

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