【精品设计】机械手设计

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精品 设计 机械手
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1  绪论…………………………………………………………………………… 1

1.1  选题背景………………………………………………………………………… 1

1.2  设计目的………………………………………………………………………… 1

1.3  国内外研究现状和趋势………………………………………………………… 1

1.4  设计原则………………………………………………………………………… 2

2  设计方案的论证…………………………………………………………………… 3

2.1  机械手的总体设计……………………………………………………………… 3

2.2  机械手腰座结构的设计………………………………………………………… 4

2.3  机械手手臂的结构设计………………………………………………………… 6

2.4  机械手腕部的结构设计………………………………………………………… 7

2.5  机械手末端执行器(手爪)的结构设计……………………………………… 9

2.6  机械手的机械传动机构的设计……………………………………………… 11

2.7  机械手驱动系统的设计……………………………………………………… 15

2.8  机器人手臂的平衡机构设计………………………………………………… 22

3  理论分析和设计计算…………………………………………………………… 23

3.1  液压传动系统设计计算……………………………………………………… 23

3.2 电机选型有关参数计算………………………………………………………… 31

4  机械手控制系统的设计………………………………………………………… 35

4.1  机械手控制系统硬件设计…………………………………………………… 35

4.2  机械手控制系统软件设计…………………………………………………… 40

结束语 ……………………………………………………………………………… 42

致谢 ………………………………………………………………………………… 43

参考文献…………………………………………………………………………… 44


1  绪论

1.1  选题背景

机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置,它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来,随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手越来越广泛的得到了应用,在机械行业中它可用于零部件组装 ,加工工件的搬运、装卸,特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前,机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元,它适应于中、小批量生产,可以节省庞大的工件输送装置,结构紧凑,而且适应性很强[1]。当工件变更时,柔性生产系统很容易改变,有利于企业不断更新适销对路的品种,提高产品质量,更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,应用规模和产业化水平低,机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高,从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此,进行机械手的研究设计是非常有意义的。

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