Аннотация 2
Введение 5
1 Промышленный пневматический манипулятор МП-11 6
1.1 Структура и работа основных частей манипулятора МП-11 8
1.2 Функциональная схема механизма подъема 9
1.3 Модуль поворота 11
1.4 Поступательный модуль или рука 12
1.5 Демпфер 13
1.6 Пневматический привод манипулятора МП-11 14
2 Разработка алгоритма управления промышленным манипулятором 16
3 Разработка системы управления манипулятором 29
3.1 Аппаратное обеспечение системы управления 30
3.2 Структурная схема системы управления 37
3.3 Принципиальная схема системы управления 38
3.4 Программное обеспечение системы управления 39
4 Комплектация шкафа управления 50
4.1 Микроконтроллер Arduino Mega 2560 50
4.2 Arduino Sensor Shield 51
4.3 Реле 8 relay module 53
4.4 Реле 4 relay module 54
4.5 Матричная клавиатура 4х4 56
4.6 Дисплей LCD 57
Заключение 61
Список используемой литературы 62
Приложение А отсутствует
Промышленные роботы широко используются на производстве, а именно в отрасли машиностроения. Так как в наше время производство все больше автоматизируется и с целью его усовершенствования используют промышленных роботов.
Промышленный робот - автоматическое устройство, которое состоит из манипулятора и перепрограммируемого устройства управления, применяющиеся для перемещения объектов в пространстве в различных производствах. Он является частью роботизированного технологического комплекса. Применение промышленных роботов значительно упрощает процесс производства.
Промышленные роботы заменяют человека там, где требуется тяжелый, монотонный труд. В условиях с повышенной влажностью и с повышенной температурой, вибрацией, шумом, взрывоопасностью. Промышленный робот представляющий собой перепрограммируемую автономную машину, способен выполнять аналогичные человеческим двигательные функции. Например, такие как перемещение предметов производства или технологической оснастки.
Роботы способствуют замене монотонного физического труда, повышению качества изделий, увеличению их выпуска.
Использование промышленных роботов в качестве лабораторных стендов в учебном процессе, позволяет студентам закрепить теоретические знания полученные в процессе изучения лекционного материала путем выполнения лабораторных и практических работ.
Целью выпускной бакалаврской работы было создание автоматизированного лабораторного стенда на базе пневматического промышленного манипулятора МП-11. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1. Разработан алгоритм управления лабораторным стендом
2. Разработана система управления лабораторным стендом
3. Разработана структурная схема системы управления
4. Разработана принципиальная схема системы управления
В процессе выполнения выпускной бакалаврской работы были разработаны алгоритмы управления автоматизированным лабораторным стендом с одним и двумя рабочими схватами. Созданы блок-схемы алгоритмов управления для наглядности работы лабораторного стенда. Разработано программное обеспечение на базе аппаратной платформы Arduino Mega 2560. Собран шкаф управления автоматизированным лабораторным стендом.
Цель, поставленная для выпускной бакалаврской работы достигнута, все задачи выполнены.
1. Arduino [Электронный ресурс]. URL: http://robocraft.ru/blog/arduino/ (дата обращения: 12.04.2016).
2. Emanuel Todorov, Chunyan Hu, Alex Simpkins and Javier Movellan, Identification and control of a pneumatic robot, 2010, , (36941 символов с пробелами), http://ieeexplore.ieee.org/document/5627779/figure
3. Jordi Lucero, Robotics Potential Fields, 2009, (9247 символов с пробелами) http://scholarcommons.usf.edu/ujmm/vol2/iss1/3/
4. Nabil M. Hewahi, Abed Alkader A. Almobayed, Swarm Robotics with Circular Formation Motion Including Obstacles Avoidance, 2017, (33350 символов с пробелами) http://www.edusoft.ro/brain/index.php/brain/article/view/695/774
5. Sandra Mattsson, Asa AB Fasth, Fast-Berglund, Johan Stahre, Describing Human-Automation Interaction in production, 2012, (37286 символов с пробелами) https://www.researchgate.net/profile/Sandra_Mattsson/publication/236944823_Descr ibing_Human-
Automa- tion_Interaction_in_production/links/0c96051a4e4debd10d000000/Describing- Human-Automation-Interaction-in-production.pdf
6. Sho Maeda, Nobutaka Tsujiuchi, Takayuki Koizumi, Mitsumasa Sugiura and Hiroyuki Kojima, Development and Control of a Pneumatic Robot Arm for Industrial Fields, 2012, (23812 символов с пробелами),
http: //j ournal s. sagepub .com/do i/full/10.5772/50538
7. Баранов, В.Н. Применение микроконтроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы / В.Н.Баранов - М.: Издательский дом «Додэка- ХХ1», 2004. - Мировая электроника) - 288 с
8. Булгаков А.Г. Промышленные роботы : кинематика, динамика, контроль и управление:/ А.Г. Булгаков, В.А. Воробьев. - Москва : Солоно-Пресс. 2007. -488с.
9. Воротников С.А. Информационные устройства робототехнических систем. М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 384 с.
10. Головин, И.Г. Языки и методы программирования: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / И.Г. Головин, И.А. Волкова. - М.: ИЦ Академия, 2012. - 304 с.
11. Зенкевич С.Л. Управление роботами: учеб. для вузов / С.Л. Зенкевич, А.С. Ющенко.- М: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 400 с
12. Зенкевич С.Л., Ющенко А.С. Основы управления манипуляционными роботами: учебник для вузов. - 2-е изд., исправ. И доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004. - 480 с.
13. Калашников В.И. Электроника и микропроцессорная техника: Учебник для студ. учреждений высш. проф. обр. / В.И. Калашников, С.В. Нефедов. - М.: ИЦ Академия, 2012. - 368 с
14. Канцедал С.А. Алгоритмизация и программирование : Учебное пособие / С.А. Канцедал. - М.: ИД ФОРУМ, НИЦ ИНФРА- М, 2013. - 352 с.
15. Климов А. С. Современные роботы в машиностроении: учебное пособие / А. С. Климов, О. В. Бойченко. - Тольятти : ТГУ, 2005. - 132 с.
...