Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Design of electric gripper with strenght measurement

Michał Cieślak

Abstract

Design of electric gripper with strenght measurement Summary Robotics is a dynamically developing field of science that deals with the creation of robots supporting the production of goods as well as faciliating the daily lives of people. This area has also become an arena for the struggles of teams from all over the world competing in international competitions. The diversity of applications and the constantly changing needs of customers, entail the continous development of the robotics industry. This development affects our daily lives. As a result of production automation, it is possible to produce more products per unit of time and to relieve people from dangerous or harmful work. In this thesis we will deal only with industrial robotics. We will focus on the industrial robot’s executive device, which is a gripper used in transport and handling processes. We will design a gripper with the functionality of gripping force measurement, which will increase its competitiveness and distinguish it from other products on the market. The thesis begins with an introduction to the robotics nomenclature, grapples classification and designs offered by leading companies, which has attracted a lot of attention. The next stage of thesis was to formulate the requirements for the project and choose the grapple class that can best meet them. A conceptual model of the gripper has been created, which effectively presents ideas and design solutions enabling its work and technical drawings allowing to build a prototype of the device. The most important strength calculations of the force transmission mechanism and calculations required for the proper selection of the gripper's base jaw drive were carried out in this work. On the basis of these calculations, the material from which the most important gripper components will be made and the type of electric motor was selected. Another important element of the work was to prove the usefulness and solve the problem of measuring the gripping force. For this purpose, a strain gauge sensor is used, the action of which is based on the strain test and the dependence of its value on the force acting on the base jaw of the gripper. The objectives set were fully achieved. The result is a well thought-out design of the gripper with gripping force measurement, which can be the first step in the development of a design that meets customer needs and is a competitive product in the demanding market of industrial robots.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Michał Cieślak (FM) Michał Cieślak,, Faculty of Mechatronics (FM)
Title in Polish
Projekt chwytaka elektrycznego z pomiarem siły uścisku
Supervisor
Mariusz Olszewski (FM/IACR) Mariusz Olszewski,, The Institute of Automatic Control and Robotics (FM/IACR)Faculty of Mechatronics (FM)
Certifying unit
Faculty of Mechatronics (FM)
Affiliation unit
The Institute of Automatic Control and Robotics (FM/IACR)
Study subject / specialization
, Automatyka i Robotyka (Automation and Robotics)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
27-05-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Mariusz Olszewski (FM/IACR) Mariusz Olszewski,, The Institute of Automatic Control and Robotics (FM/IACR)Faculty of Mechatronics (FM) Krzysztof Kukiełka (FM/IACR) Krzysztof Kukiełka,, The Institute of Automatic Control and Robotics (FM/IACR)Faculty of Mechatronics (FM)
Keywords in Polish
robotyka, robot przemysłowy, chwytak, pomiar siły
Keywords in English
robotics, industrial robot, gripper, force measurement
Abstract in Polish
Projekt chwytaka elektrycznego z pomiarem siły uścisku Streszczenie Robotyka jest dynamicznie rozwijającą się dziedziną nauki, która zajmuje się tworzeniem robotów wspomagających produkcję dóbr, jak również ułatwiającą codzienne życie ludzi. Dziedzina ta stała się również areną zmagań zespołów z całego świata konkurujących w międzynarodowych zawodach. Bogactwo aplikacji oraz ciągle zmieniające się potrzeby klientów, pociągają za sobą nieustanny rozwój branży robotyki. Rozwój ten wpływa na nasze codzienne życie. W wyniku automatyzacji produkcji możliwe jest produkowanie większej ilości produktów w jednostce czasu oraz wyręczeniu człowieka w pracach niebezpiecznych lub odbywających się w szkodliwych warunkach. W tej pracy zajmiemy się jedynie robotyką występującą w przemyśle. Skoncentrujemy się na urządzeniu wykonawczym robotów przemysłowych, jakim jest, używany w procesach transportowych i manipulacyjnych, chwytak. Zaprojektujemy chwytak wzbogacony w funkcjonalność, jaką jest pomiar siły uścisku, co pozwoli zwiększyć jego konkurencyjność i wyróżni go pośród produktów oferowanych w sprzedaży. Pracę rozpoczyna przybliżenie nazewnictwa w dziedzinie robotyki, klasyfikacji chwytaków oraz konstrukcji oferowanych przez wiodące firmy, czemu starano się poświęcić dużo uwagi. Kolejnym etapem prac było sformułowanie wymagań stawianych projektowi oraz wybór klasy chwytaka, która najlepiej może je spełnić. Wykonano model koncepcyjny chwytaka, który skutecznie przedstawia idee i rozwiązania projektowe umożliwiające jego pracę oraz rysunki techniczne pozwalające zbudować prototyp urządzenia. W pracy przeprowadzono najważniejsze obliczenia wytrzymałościowe mechanizmu przeniesienia siły oraz obliczenia wymagane do prawidłowego dobrania napędu szczęk podstawowych chwytaka. Na podstawie tych obliczeń dobrano materiał, z którego zostaną wykonane najbardziej istotne elementy chwytaka oraz typ silnika elektrycznego. Istotnym elementem pracy jest również udowodnienie przydatności oraz rozwiązanie problemu pomiaru siły chwytu. W tym celu wykorzystany został czujnik tensometryczny, którego działanie opiera się na badaniu odkształcenia oraz uzależnieniu jego wartości od siły działającej na szczękę podstawową chwytaka. Postawione cele zostały w pełni zrealizowane. Wynikiem prac jest dobrze przemyślany projekt chwytaka z pomiarem siły uścisku, który może być pierwszym krokiem do rozwoju konstrukcji odpowiadającej potrzebom klientów oraz będącej produktem konkurencyjnym na wymagającym rynku robotów przemysłowych.
File
  • File: 1
    Michał_Cieślak_praca_dyplomowa_inzynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 34197

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTa64af8d218a344c98a21038542e9850b/
URN
urn:pw-repo:WUTa64af8d218a344c98a21038542e9850b

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page