1。3 课题研究的目的和意义

在当今这个时代，制造的规模和自动化程度早已今非昔比了，早已告别了以前的生产效率低下，自动化水平不足的现状了，而现在工业机器人作为最为杰出的一个高效自动化工具，他的功能性的多样化将影响工业机器人应用行业的广泛程度。作为传统类型的工业机器人，机器人搬运的实质都是通过简单的示教程序来控制机器人完成指定的示教动作来完成机器人搬运任务，而且大部分都是点对点的示教轨迹，在使用的情况下功能较为单一，没有很高的灵活性。最重要的是这种类型的工业机器人无法实现对不同大小、不同形状、不同位置、不同角度的工件进行搬运。

所以这一次与上海擎用汽车零部件有限公司进行校企联合，提出基于视觉系统的极坐标式搬运机器人设计这样一个校企联合课题，来解决该企业需要对多种不同大小和尺寸的工件和不同工件位置进行搬运的难题。该课题实现了要将工业机器人与视觉系统进行结合，能够让搬运机器人具有人眼的识别功能，这样就可以判断工件的大小和位置，将视觉系统所采集的图像信息导入图像采集卡并将收集好的视觉信息传输进PC端进行分析，快速给出最适合的抓取方法和路径通过控制系统来控制机器人进行搬运任务。这种方式的机器人则就具有柔性搬运工件的能力，能够应对该汽车零部件厂商不同的位置和角度的零部件搬运。

在其他的行业需要这种功用的机器人还是非常广泛的，基本可以涉足医疗机械、服务机器人、制造业等众多自动化行业。据我调查运用视觉系统和极坐标式机器人的结合方式目前用的行业与程度都不多，当它能够成功适用于行业功用时，该类型机器人的前景是非常光明，并能够提高生产自动化的柔性程度，而不再是以前的单一的示教动作。论文网

2。课题基本内容

2。1 课题的任务内容

    在机械加工行业和其他相关的工业生产领域，具有自动目标识别和操作的机器人正在扮演越来越重要的角色。它可以在很多场合替代人类实现高难度、高强度、高精度、高重复性和高危险性的操作。课题的任务是设计可以应用于中小型机械制造加工环境中基于视觉技术的自动、定位和抓取的极坐标机器人装置，以完成对特定零部件的加工或装配输送任务。课题要求对当前制造加工环境中使用的基于视觉的极坐标机器人和自动加工装配设备的研究现状进行分析，确定系统方案，进行机器人装置的系统分析设计并绘制结构图。

2。2 原始条件及数据

工作范围：1000mm×1000mm×800mm

目标尺寸：不大于100mm

目标质量：不大于5kg

2。3 设计的技术要求

    主要就极坐标式机器人进行研究现状的分析，并进行机器人机械结构设计、系统的总体方案设计以及驱动系统设计，使极坐标式机器人能够针对特定零部件进行识别并完成搬运工件任务。

2。4 辅助计算机软件

目前能够进行绘制图的计算机软件有二维图纸设计CAD、三维建模Solid works和三维建模UG。相对来说三维建模软件我使用Solid works更为流畅，所以我选择CAD与Solid works这两个计算机软件辅助课题图纸设计绘制。 

3。 机器人总体结构设计

3。1 传动方案选择

目前工业机器人的主要传动方式可以总结为三种：电机驱动、气动驱动和液压驱动。

电机驱动：电机驱动方式在应用范围要广与气动驱动也液压驱动，能够被大范围的使用也是不无道理的。他的控制精度都要比其他二个驱动方式要高，而且在技术的适用和开发程度方面其水平都要比液压和气动驱动要高。