【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計搬箱機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書搬箱機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計題目名稱：搬箱機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)內(nèi)容（包括內(nèi)容、計劃、時間安排、完成工作量與水平具體要求）一． 具體任務(wù)1 運(yùn)動功能方案設(shè)計2 傳動系統(tǒng)方案設(shè)計3 結(jié)構(gòu)布局方案設(shè)計4 設(shè)計參數(shù)： 紙箱尺寸 522419122mm 紙箱重量 5kg 最大工作半徑 900mm 最大上升范圍 300mm二． 時間安排 1．13周 調(diào)研、撰寫開題報告2．4周 畢業(yè)實習(xí)3．56周 熟悉軟件開發(fā)環(huán)境，確定設(shè)計方案4．710周 設(shè)計搬箱機(jī)械手，確定各零部件尺寸5．1112周 對搬箱機(jī)械手各零部件進(jìn)行設(shè)計建模，并裝配成整體模型，導(dǎo)出整體裝配圖6．1315周 撰寫畢業(yè)論文7．16周 準(zhǔn)備答辯三．完成工作量1)畢業(yè)實習(xí)報告、開題報告一份、設(shè)計任務(wù)書一份、論證報告一份。2)搬箱機(jī)械手設(shè)計二維CAD、手繪A1圖紙一份、零件圖數(shù)份。3)設(shè)計說明書一份。四．水平具體要求：1）綜合運(yùn)用所學(xué)的知識解決實際工程設(shè)計和實驗研究課題；2）能獨(dú)立設(shè)計計算、分析、繪圖、實驗數(shù)據(jù)處理撰寫技術(shù)報告；3）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計的設(shè)計方法和科學(xué)研究的基本方法，學(xué)會查閱科學(xué)文獻(xiàn)、論文資料、機(jī)械手冊工具書等。4）對總體方案設(shè)計及研究的確定與實施，確定主要系統(tǒng)和主要部件的設(shè)計依據(jù)。其中： 參考文獻(xiàn)篇數(shù)：說明書字?jǐn)?shù)：圖紙張數(shù)：10篇以上6 000字以上折合A0圖紙4張，其中至少1張裝配圖專業(yè)負(fù)責(zé)人意見簽名：年 月 日 搬箱機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要鑒于目前我國的發(fā)展?fàn)顩r，對外對內(nèi)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，對于物流運(yùn)輸越來越依賴，運(yùn)輸?shù)淖詣踊岣邔τ谀壳皣鴥?nèi)發(fā)展情況的提高至關(guān)重要。因此工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)輸中更多更靈活的運(yùn)用就是最好的提高方法。工業(yè)機(jī)器人種類繁多功能各不同。根據(jù)本設(shè)計需要，參考紙箱重量、紙箱尺寸，工作范圍合理選擇傳動與驅(qū)動裝置，從而設(shè)計出一種搬運(yùn)紙箱的機(jī)械手。最終完成任務(wù)實現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)設(shè)計出可靠可行的搬箱機(jī)械手。本機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單、制造、裝配方便成本較低、占空間較小、工作范圍較大、運(yùn)動靈活、操作簡便，可大批量生產(chǎn)用于搬運(yùn)工作，柔性度較高，可匹配多種負(fù)載。本題目涉及到理論力學(xué)、機(jī)械設(shè)計、工程材料、工程制圖、互換性測量、液壓與氣壓傳動、機(jī)械原理、計算機(jī)輔助設(shè)計等方面的知識內(nèi)容。關(guān)鍵詞：　機(jī)械手；搬箱；結(jié)構(gòu)設(shè)計The structural design ofmanipulator for moving boxAbstractIn view of the present state of development in internal and external economic and more dependent on logistics and automation39。s improvment of the domestic development is essential to improve the current it39。s the best way to use industrial robot in industrial production and transportation more and robots have a lot of variety and to the design requirement and weight、size of boxes,working range choose the transmission and drive device in reason to design out a manipulator for moving last plete the task and achieve the desired objectives to design reliable and feasible to move the box manipulator is simple,easy to manufacture and rig out,low price .Can be used for handling highvolume work and many situation. The pleting design manipulator has the small covered area,big working range,simple structure,low cost,merits of the vivid movement and simple operation ,it39。s suitable for use in reality production.Keywords：　Manipulator。Moving box。Structure design目錄摘要Abstract1 緒論 1 工業(yè)機(jī)器人定義 1 工業(yè)機(jī)械手的組成與分類 1 工業(yè)機(jī)械手的組成 1 工業(yè)機(jī)械手的分類 1 選題背景 2 設(shè)計目的 22 總體設(shè)計方案論證 3 機(jī)械手的總體方案 3 機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)方式 3 確定方案 4 機(jī)械手腰部方案確定 4 機(jī)械手腰部結(jié)構(gòu)設(shè)計要求 4 確定方案 4 機(jī)械手手臂方案確定 5 機(jī)械手手臂結(jié)構(gòu)設(shè)計要求 5 確定方案 5 機(jī)械手手腕連接方式 6 機(jī)械手手部方案確定 6 機(jī)械手手部設(shè)計要求 6 機(jī)械手夾持器的運(yùn)動和驅(qū)動方式 6 機(jī)械手夾持器的典型結(jié)構(gòu) 6 確定方案 7 機(jī)械手機(jī)械傳動方案確定 7 機(jī)械手傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的問題 7 機(jī)械手傳動機(jī)構(gòu)常見形式 7 確定方案 8 機(jī)械手驅(qū)動系統(tǒng)方案確定 8 機(jī)械手各類驅(qū)動系統(tǒng)的特點 8 確定方案 9 機(jī)械手手臂平衡機(jī)構(gòu)選擇 103 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 11 液壓缸氣缸設(shè)計計算 11 手部氣缸設(shè)計計算 11 手臂液壓缸設(shè)計計算 13 升降液壓缸設(shè)計計算 15 電機(jī)選型參數(shù)計算 16 相關(guān)參數(shù)的計算 16 電機(jī)型號選擇 18 齒輪傳動強(qiáng)度校核 19結(jié)論 21參考文獻(xiàn) 22致謝 231 緒論1 緒論 工業(yè)機(jī)器人定義機(jī)器人是一個擁有很多自由度的，能夠?qū)崿F(xiàn)許多模擬人動作和肢體結(jié)構(gòu)功能的機(jī)器；工業(yè)機(jī)器人則是在實際生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)器人。 工業(yè)機(jī)械手的組成與分類 工業(yè)機(jī)械手的組成各類工業(yè)機(jī)器人一般都由操作機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、驅(qū)動裝置、控制系統(tǒng)組成。(1) 操作機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）操作機(jī)具有和人臂相似的功能，是可在空間抓放物體或進(jìn)行其他操作的機(jī)械裝置。包括機(jī)座、手臂、手腕和末端執(zhí)行器。 1) 末端執(zhí)行器（手部） 是執(zhí)行最重要動作的操作機(jī)部件，能裝配夾持機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等構(gòu)件。夾持器可分為機(jī)械加緊、真空抽吸、液壓張緊和磁力等多種。2) 手腕 是用來支承并調(diào)整手部姿態(tài)，擁有2~3個自由度的起連接作用的部件，可增大手部的轉(zhuǎn)動范圍。有的專用機(jī)器人可以沒有手腕而直接降末端執(zhí)行器安裝在手臂的端部。常采用齒條傳動及輪系結(jié)構(gòu)。3) 手臂 是由操作機(jī)的連接桿件和關(guān)節(jié)組成，用于支持和協(xié)調(diào)手腕及末端執(zhí)行器的位置。手臂有時不止一條，還可以包括肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)。一般將靠近末端執(zhí)行器的一節(jié)稱為小臂，靠近機(jī)座的稱為大臂。手臂與機(jī)座間用關(guān)節(jié)連接，因而擴(kuò)大了末端執(zhí)行器姿態(tài)的運(yùn)動范圍。 4) 腰部 稱為立柱，是承載手臂的元件，手臂依靠它來位移，用來擴(kuò)大手臂地工作半徑。 5) 機(jī)座 是固定不動并承受各種應(yīng)力、力的的元件。分為固定式和移動式兩類，移動式機(jī)座下部安裝行走機(jī)構(gòu)，可擴(kuò)大機(jī)器人的工作范圍；行走機(jī)構(gòu)多為滾輪或履帶，分為有軌與無軌兩種。近些年來發(fā)展的步行機(jī)器人，其行走機(jī)構(gòu)多為連桿機(jī)構(gòu)。 (2) 驅(qū)動裝置機(jī)器人的驅(qū)動設(shè)備用來驅(qū)動機(jī)器人工作，根據(jù)能量源的不同分為電子式、液壓式和氣壓式三種，其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動機(jī)、液壓缸和氣缸可以與操作機(jī)直接相連，也可通過齒輪、諧波減速器和鏈條裝置等傳動機(jī)構(gòu)與操作機(jī)連接。(3) 控制裝置控制系統(tǒng)根據(jù)動作要求可分為開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。很多工業(yè)機(jī)器人采用計算機(jī)控制，一般分為決策級、策略級和執(zhí)行級三級。決策級的功能是識別環(huán)境，建立模型，將作業(yè)任務(wù)分解為基本動作序列；策略級將基本動作變?yōu)殛P(guān)節(jié)坐標(biāo)協(xié)調(diào)變化的規(guī)律，分配給各關(guān)節(jié)的伺服系統(tǒng)；執(zhí)行級給出各關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)執(zhí)行給定的指令。 工業(yè)機(jī)械手的分類(1) 按用途分機(jī)械手可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種:1) 專用機(jī)械手它是附屬于主機(jī)的、具有固定程序而無獨(dú)立控制系統(tǒng)的機(jī)械裝置。專用機(jī)械手具有動作少、工作對象單一、結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠和造價低等特點