【正文】 機電一體化課程設計說明書 1 機電工程學院 課程設計（項目設計）說明書 （ 2021 /2021 學年第一學期） 課程名稱 ： 機電一體化課程設計 題 目 ： 機械手伸縮臂設計 專業(yè)班級 ： 學生姓名 ： 學 號： 110202108 指導教師 ： 設計周數(shù) ： 2 周 設計成績 ： 機電一體化課程設計說明書 2 目錄 第 1 章 概論 我國機器人的發(fā)展狀況 ...................................................................................................3 工業(yè)機械手的組成及原理 ..................................................................................................4 機械手的應用 ......................................................................................................................5 第 2章 機械手伸縮臂機械部分設計計算 設計方案論證以及確定 .....................................................................................................6 設計參數(shù) ......................................................................................................................6 機械手伸縮臂總體結(jié)構設計方案 .....................................................................................6 執(zhí)行裝置的設計方案 ........................................................................................................7 滾珠絲杠的選擇 ......................................................................................................7 減速齒輪的有關計算 .................................................................................................13 電動機的選擇 ............................................................................................................18 第 3章 液壓控制系統(tǒng)的設計與計算 設計方案 ........................................................................................................................20 液壓回路設計 ................................................................................................................20 油泵的選擇設計 ............................................................................................................21 油泵的選擇設計 ........................................................................................................21 泵驅(qū)動電機的選擇設計 ............................................................................................22 機電一體化課程設計說明書 3 第一章 概論 工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設備。工業(yè)機械手的是工業(yè)機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編 程來完成各種預期的作業(yè)任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應性。業(yè)機器人機械手是模仿人的手部動作，按照給定的程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運和操縱的自動裝置，它是機械化、自動化的重要手段。 機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。 機械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器，它有多個自由度，可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。 工業(yè)機械手可以在高溫、高壓、危險、易燃、易爆、放射性 等惡劣的環(huán)境，以及笨重、單調(diào)、頻繁的操作中，代替人的工作，具有重要的意義。在機械加工中，沖壓、鑄造、鍛造、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交通運輸、國防工業(yè)等各方面，也已愈來愈引起人們的重視。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟各領域有著廣闊的發(fā)展前景。 我國工業(yè)機器人發(fā)展于 20 世紀 70 年代，經(jīng)過 30多年的發(fā)展，大致經(jīng)歷了三個階段：70 年代的萌芽期， 80 年代的開發(fā)期， 90 年代的適用化期。 20 世紀 70年代是世界科技發(fā)展的一個里程碑：人類登上了月球 ，實現(xiàn)了金星、火星的軟著陸。我國也發(fā)射了人造衛(wèi)星，世界范圍內(nèi)工業(yè)機器人的應用掀起了一個高潮，尤其在日本發(fā)展更為迅猛，它補充了日益短缺的勞動力。在這種情況下，我國于 1972 開始研究制造自己的機器人。 進入 20 世紀 80 年代后，隨著改革開放的不斷深入，在高科技浪潮的沖擊下，我國機器人技術的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持?！捌呶濉逼陂g，國家投入資金，對工業(yè)機械人及其零部件進行攻關，完成了工業(yè)機械人的成套技術的開發(fā)，研制出了噴漆取得了機電一體化課程設計說明書 4 一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機器人。 從 20 世紀 90 年代初期起，我國的國 民經(jīng)濟進入實現(xiàn)兩個根本轉(zhuǎn)變時期，掀起了新一輪的經(jīng)濟體制改革和技術進步的熱潮。我國的工業(yè)機器人又在實踐中邁出了一大步，先后研制出一批點焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝、碼垛等各種用途的工業(yè)機器人，并實施了一批機器人應用工程，形成了一批機器人 產(chǎn)業(yè)化基地，為我國機器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎。 目前我國機器人的研究主要內(nèi)容如下： ① 示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化技術的研究 這些研究主要包括：關節(jié)式、側(cè)噴式、頂噴式、龍門式噴涂機器人的標準化、通