便携式机器人精度测量系统设计毕业设计论文

毕业设计说明书题目：便携式机器人精度测量系统设计

河北工业大学2015届本科毕业设计说明书

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：

指导教师签名：日期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：

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学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日

导师签名：日期：年月日

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注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

3）其它

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毕业设计（论文）中文摘要

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1 毕业设计（论文）外文摘要

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目录

1 引言 (1)

1.1 课题研究背景 (1)

1.2 便携式机器人精度测量系统的国外研究现状 (2)

1.3 便携式机器人精度测量系统的国内研究现状 (2)

1.4 课题研究的意义 (3)

1.5 课题研究的内容与参数要求 (4)

2 总体方案确定 (4)

2.1 距离测量装置方案的确定 (5)

2.2 末端适配器方案的确定 (5)

3 便携式机器人精度测量系统的详细结构设计 (6)

3.1 便携式机器人精度测量系统的结构组成 (6)

3.2 便携式机器人精度测量系统的工作原理 (7)

3.3 低惯量密绕装置的设计 (9)

3.4 弹簧张紧装置的设计 (15)

3.5 万向轮的设计 (16)

3.6 末端适配器的设计 (19)

3.7 装置外壳的设计 (20)

3.8 主要零部件的校核 (24)

4 三维装配模型渲染图片与仿真动画 (25)

4.1 三维装配模型渲染图片 (25)

4.2 三维装配模型的仿真动画 (26)

5 数据采集系统的设计及数据采集接口软件的开发 (28)

5.1 数据采集系统的设计 (28)

5.2 数据采集接口软件的开发 (29)

结论 (34)

参考文献 (35)

致谢 (37)

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1 引言

在21世纪科学与技术高速发展的今天，机器人技术已逐渐成为继电气时代、互联网时代之后的又一具有革命性意义的技术。工业界正在掀起一股强劲的“机器人革命”之风。随着机器人在各行业的的大规模使用，工业上对机器人加工精度要求越来越高，机器人离线编程技术随之产生。机器人离线编程是利用计算机图形学的成果,建立机器人运动模型,通过对图形的控制和操作,在不使用实际机器人的情况下进行轨迹规划,进而产生机器人程序。离线编程系统中的仿真模型(理想模型)和实际机器人模型存在有误差,产生误差的因素主要有机器人本体、工作环境以及离线编程系统等因素。因此，如何减小机器人的误差，成为一项很关键的技术。

随着工业的发展和工业机器人的大规模应用,对机器人的位姿精度的要求也越来越高。目前,大多数工业机器人的重复定位精度在0.1毫米的数量级,但实际上其绝对精度在厘米数量级。这样的绝对精度难以满足现代工业生产的要求。因此,提高工业机器人绝对精度是目前机器人技术领域内急需解决的问题。通过对工业机器人运动模型进行误差标定补偿可以达到提高其绝对精度的目的。

目前，国内外很多研究机构的学者都在进行机器人标定技术和机器人精度测量方面的相关研究。

1．1 课题研究背景

随着工业机器人使用程度的日益提高,尤其是在工业当中要进行重复位姿移动的机器人来说，机器人的精度很大程度上决定了产品的质量和性能。由于大多数的工业机器人由于采用串联结构和关节驱动形式，因此该类机器人的定位精度通常较差，而且长时间工作或发生碰撞后，机器人的几何参数(工具坐标系、工件坐标系、机器人零点等)会发生改变，需要重新校准，目前，机器人的校准通常需要人工进行非常复杂的手动操作，其标定精度不高且依赖于操作人员的技术水平，不仅耗时且可靠性较低。此外，一些高精度的测量仪器（如激光跟踪仪、三座标机等），不仅价格昂贵不适用于中小型企业，更重要的是其体较大，不便携带，无法进行随时随地现场标定测

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量。[1]因此，急需开发一种低成本、便携式的机器人标定测量装置用以满足工业上的需求。

1．2 便携式机器人精度测量系统的国外研究现状

在机器人标定的过程中，测量手段是一个极其重要的因素。国外从80 年代就开始了在这方面的研究工作，形成了多种测量方法：

(1)运动学模型标定法

按照机器人标定过程,选 …… 此处隐藏：2785字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……