1、,一種高精度辦公機器人機械系統(tǒng)設(shè)計,指導老師：李志剛,答辯人：傅厚來,專業(yè)：機械電子工程,機器人的作用： 解決遠程簽字問題而設(shè)計 機器人的組成： 機械部分和控制部分。,工作原理：,簽名數(shù)據(jù)采集,PC端軟件接收數(shù)據(jù)理為脈沖和輔助信號,單片機接收數(shù)據(jù)并存儲，,步進電機電磁鐵動作,單片機控制程序流程圖,本課題的重點任務(wù)是提高寫字精度，減小機器人的尺寸,上代機器人存在問題： 1.電機的震動噪音大、 2.抬壓筆機構(gòu)設(shè)計不合理，干涉寫字機構(gòu)運動 3.五桿機構(gòu)剛度不夠等問題造成的寫字精度不高且不穩(wěn)定 4.整體造型凌亂臃腫。,五桿機構(gòu)的優(yōu)化,新式：金屬材料，機構(gòu)剛度保證；加工采用精度高的線切割，孔的垂直度中心

2、距等尺 寸精度得到提高,舊式：塑料材料，機構(gòu)剛度低；采用激光加工，尺 寸精度不能保證,自設(shè)計的抬壓機構(gòu)電磁筆,本設(shè)計的抬壓筆結(jié)構(gòu)根據(jù)電磁鐵原理制作的自動筆式電磁筆,新：電磁筆的筆芯有彈簧，防止五桿機構(gòu)受力過大，且軸套式固定高度可調(diào)靈活度大，筆芯可換。,舊：機構(gòu)為死固定壓筆機構(gòu)和五桿互相擠壓容易 影響五桿的運動軌跡、受力不均且不容易換筆芯,采用專業(yè)細分驅(qū)動電機,采用專業(yè)的M420B步進電機驅(qū)動器，1/2細分使步進電機運動更精確穩(wěn)定，噪音震動減弱。,高性能、低價格 供電電壓1840VDC 驅(qū)動電流0.252A可調(diào) 自動半流功能 最高動態(tài)128細分（可調(diào)） 光電隔離信號輸入 電機噪聲優(yōu)化功能 雙極恒

3、流斬波方式 斬波頻率最高100KHz 外形精巧、便于安裝,小步進電機絲桿滑臺,舊：采用8MM絲桿光軸組成的滑臺機構(gòu)臃腫且電機安裝設(shè)計不合理，運動不平穩(wěn)噪音大。驅(qū)動器為20步進電機驅(qū)動尺寸大功能過剩,新：0.5mm導程絲桿和光軸組成的滑臺，運動更加平穩(wěn)精確，尺寸更小是結(jié)構(gòu)更緊湊，功耗更小，幾乎為靜音運動。驅(qū)動器改為3*2的A4988 48細分驅(qū)動模塊功能強大且價格便宜,自主設(shè)計的PCB板,新：運用AD軟件畫單片機控制電路圖并支撐尺寸緊湊的PCB控制板，另有外加電壓的功能可以滿足電磁筆和控制板電壓不一的要求,舊：單片機控制板采用手工制作電路板大且不穩(wěn)定，電路不能外加電壓，電磁鐵共用控制板邏輯電壓，

4、力度不夠,可以使用更小的電源,新：本設(shè)計采用的額定電壓為24V電源，每個20步進電機額定電流0.6A電磁鐵0.428A所以采用2A穩(wěn)定電流電源即可所以能采用更小巧的電源如圖,舊：由于有三個20步進電機，和一個電磁鐵多疑電流應(yīng)大于2.5A故選擇大的電源，尺寸更大,總體造型,通過對比很明顯，新的設(shè)計結(jié)構(gòu)更穩(wěn)緊湊，造型設(shè)計更符合人機工程學，低噪音且美觀的外形，更符合辦公環(huán)境,采用加工精度高的線切割，尺寸精度得到提高,總結(jié),本設(shè)計減弱了步進電機噪音震動，提高了五桿機構(gòu)的剛度，改善了軌跡的平滑度和力度，使機構(gòu)的移動更為平滑精確，和重新設(shè)計的PCB板提高了控制精度?？傮w上就提高了機器人寫字的精度。采用更小的部件是機構(gòu)更為緊湊，造型更為美觀，更符合實際應(yīng)用環(huán)境。,本設(shè)計的機器人可以通過遠程的平板電腦采集客戶簽名，完整的還原客戶的簽名能很好的解決需求客戶筆跡的問題，且國內(nèi)類似的機器人沒出現(xiàn)所