【正文】 ...................................... 4 本文主要研究?jī)?nèi)容 .............................................................................................................. 4 2 機(jī)械手的設(shè)計(jì)方案 .................................................................................................................. 5 機(jī)械手的主要參數(shù) .............................................................................................................. 5 自由度的分配 ................................................................................................................... 5 工作范圍 ........................................................................................................................... 6 驅(qū)動(dòng)方式 ........................................................................................................................... 7 機(jī)械手的設(shè)計(jì)要求 .............................................................................................................. 7 機(jī)械手功能分析及特點(diǎn) ...................................................................................................... 7 3 底座（腰部）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 8 腰關(guān)節(jié)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 8 電動(dòng)機(jī)的選擇 ...................................................................................................................... 8 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 .......................................................................................................... 9 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 ................................................................................................... 9 設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................................................................................................... 10 主要幾何尺寸計(jì)算 ......................................................................................................... 11 蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 ............................................................................................. 12 4 腕部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 15 腕關(guān)節(jié)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 15 基本參數(shù)的確定 ............................................................................................................. 15 手腕電機(jī)的選擇 ................................................................................................................ 16 手腕回轉(zhuǎn)電機(jī)的選擇 ..................................................................................................... 16 手腕俯仰和手爪回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的選擇 ............................................................................. 16 擬定傳動(dòng)比 ........................................................................................................................ 16 擬定手腕回轉(zhuǎn)總傳動(dòng)比 ................................................................................................. 16 擬定手腕俯仰總傳動(dòng)比 ................................................................................................. 16 擬定手爪回轉(zhuǎn)總傳動(dòng)比 ................................................................................................. 17 分配傳動(dòng)比 ..................................................................................................................... 17 齒輪尺寸設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 17 手腕回轉(zhuǎn)齒輪尺寸設(shè)計(jì) ................................................................................................. 17 手腕俯仰第二級(jí)圓錐齒輪尺寸設(shè)計(jì) ............................................................................. 19 軸的尺寸設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 21 5 臂部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 25 肩關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 25 肘關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 25 電機(jī)的選擇 ........................................................................................................................ 26 結(jié)論 ............................................................................................................................................ 27 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................... 28 致謝 ............................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。它可以代替人去完成一些枯燥單一或危險(xiǎn)的工作，同時(shí)提高工作效率，降低生產(chǎn)成本。本次設(shè)計(jì)分別對(duì)六個(gè)電機(jī)進(jìn)行合理布局，盡可能將其分布在機(jī)械手的下方，并且避免各零件相互干涉。驅(qū)動(dòng)方式采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，便于控制，響應(yīng)速度快，驅(qū)動(dòng)力較強(qiáng)。手爪采用氣壓驅(qū)動(dòng)，手爪采用可安裝拆卸手指，通過更換不同的夾具可以?shī)A取更多的目標(biāo)零件，增大了機(jī)械手的夾取范圍。同時(shí)保證機(jī)械手的主要性能并且適量增大它的持重范圍。隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的逐漸提高，本次設(shè)計(jì)的六自由度機(jī)械手將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。 1 前言 1 1 前言 機(jī)器人概述 機(jī)器人是可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的機(jī)器的簡(jiǎn)稱，其中可以自動(dòng)控制機(jī)的器包含了所有模仿人類的活動(dòng)甚至思想以及模仿其他生物的一種機(jī)械設(shè)備，例如機(jī)器鼠， 機(jī)器鳥等。 機(jī)器人應(yīng)具有以下特性： （ 1）一種機(jī)械電子裝置； （ 2） 行為 與 人或 者與 他生物 的 功能 相似 ； （ 3）可通過編程執(zhí)行多種工作，有一定的通用性和 靈活性； （ 4）有一定智能程度，能夠自主的完成一些操作。 機(jī)器人的廣泛應(yīng)用始于工業(yè)生產(chǎn)的傳送 、噴涂、焊接等操作開始的，它可以使人類在繁重的、反復(fù)單一的、危害健康以及危險(xiǎn)的工作環(huán)境中釋放出來(lái)。而機(jī)械手作為機(jī)器人最重要的一部分，其研究以及發(fā)展制造的重要性顯而易見。 東北林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 機(jī)械手最早是在美國(guó)開始進(jìn)行研究制造的。其運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由坦克炮塔仿造而來(lái)，其臂部可以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮等基本動(dòng)作，動(dòng)力系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動(dòng)；該機(jī)械手的存儲(chǔ)裝置為磁鼓控制系統(tǒng)。上述的兩個(gè)機(jī)械手都是研制于 上世紀(jì)六十年代初期的早期機(jī)械手，也成為以后各國(guó)工業(yè)機(jī)械手研發(fā)的根基。 現(xiàn)在絕大多數(shù)機(jī)械手仍然屬于第一代，絕大多數(shù)還是依賴人工實(shí)現(xiàn)操控；改善的傾向重點(diǎn)為減少生產(chǎn)成本和提升加工精度。第三代機(jī)械手則可以獨(dú)立完成工作職責(zé)的各個(gè)方面。多傳感器的實(shí)用和高效化?，F(xiàn)在工業(yè)機(jī)械手的主要發(fā)展趨勢(shì)如下： (1)工業(yè)機(jī)械手的工作性能逐步提高，如速度高、精度高、可靠性高、方便操作與檢測(cè)維修，機(jī)器售價(jià)逐步降低。 (3)工業(yè)機(jī)械手的控制模塊化趨向于計(jì)算機(jī)的開放型以及控制器的發(fā)展方向，易于實(shí)現(xiàn)集成化，網(wǎng)絡(luò)化 。從 1994 年，在美國(guó)研制 虛擬軸機(jī)床”以來(lái)，這種新型設(shè)備已逐漸變?yōu)閲?guó)外科學(xué)研究的主流之一，紛紛研發(fā)，拓展其實(shí)際應(yīng)用的范疇。 機(jī)械手的組成 機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。 機(jī) 械手的腕部的結(jié)構(gòu)布局可以仿照人的手指，可以按關(guān)節(jié)歸納為無(wú)關(guān)節(jié)的、固定關(guān)節(jié)的以及自由關(guān)節(jié) 3 種。 （ 2） 手臂 手臂的作用是帶動(dòng)手指準(zhǔn)確把