【正文】 ...................................... 4 本文主要研究內(nèi)容 .............................................................................................................. 4 2 機械手的設(shè)計方案 .................................................................................................................. 5 機械手的主要參數(shù) .............................................................................................................. 5 自由度的分配 ................................................................................................................... 5 工作范圍 ........................................................................................................................... 6 驅(qū)動方式 ........................................................................................................................... 7 機械手的設(shè)計要求 .............................................................................................................. 7 機械手功能分析及特點 ...................................................................................................... 7 3 底座（腰部）的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ...................................................................................................... 8 腰關(guān)節(jié)傳動方案設(shè)計 .......................................................................................................... 8 電動機的選擇 ...................................................................................................................... 8 蝸輪蝸桿的設(shè)計計算 .......................................................................................................... 9 齒面接觸疲勞強度計算 ................................................................................................... 9 設(shè)計計算 ......................................................................................................................... 10 主要幾何尺寸計算 ......................................................................................................... 11 蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核 ............................................................................................. 12 4 腕部的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .................................................................................................................... 15 腕關(guān)節(jié)傳動方案設(shè)計 ........................................................................................................ 15 基本參數(shù)的確定 ............................................................................................................. 15 手腕電機的選擇 ................................................................................................................ 16 手腕回轉(zhuǎn)電機的選擇 ..................................................................................................... 16 手腕俯仰和手爪回轉(zhuǎn)電動機的選擇 ............................................................................. 16 擬定傳動比 ........................................................................................................................ 16 擬定手腕回轉(zhuǎn)總傳動比 ................................................................................................. 16 擬定手腕俯仰總傳動比 ................................................................................................. 16 擬定手爪回轉(zhuǎn)總傳動比 ................................................................................................. 17 分配傳動比 ..................................................................................................................... 17 齒輪尺寸設(shè)計 .................................................................................................................... 17 手腕回轉(zhuǎn)齒輪尺寸設(shè)計 ................................................................................................. 17 手腕俯仰第二級圓錐齒輪尺寸設(shè)計 ............................................................................. 19 軸的尺寸設(shè)計 .................................................................................................................... 21 5 臂部的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .................................................................................................................... 25 肩關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................................................................................ 25 肘關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................................................................................ 25 電機的選擇 ........................................................................................................................ 26 結(jié)論 ............................................................................................................................................ 27 參考文獻 .................................................................................................................................... 28 致謝 ............................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。它可以代替人去完成一些枯燥單一或危險的工作，同時提高工作效率，降低生產(chǎn)成本。本次設(shè)計分別對六個電機進行合理布局，盡可能將其分布在機械手的下方，并且避免各零件相互干涉。驅(qū)動方式采用電機驅(qū)動，便于控制，響應(yīng)速度快，驅(qū)動力較強。手爪采用氣壓驅(qū)動，手爪采用可安裝拆卸手指，通過更換不同的夾具可以夾取更多的目標零件，增大了機械手的夾取范圍。同時保證機械手的主要性能并且適量增大它的持重范圍。隨著工業(yè)自動化水平的逐漸提高，本次設(shè)計的六自由度機械手將會有廣闊的應(yīng)用前景。 1 前言 1 1 前言 機器人概述 機器人是可以實現(xiàn)自動控制的機器的簡稱，其中可以自動控制機的器包含了所有模仿人類的活動甚至思想以及模仿其他生物的一種機械設(shè)備，例如機器鼠， 機器鳥等。 機器人應(yīng)具有以下特性： （ 1）一種機械電子裝置； （ 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、危害健康以及危險的工作環(huán)境中釋放出來。而機械手作為機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 2 機械手最早是在美國開始進行研究制造的。其運動系統(tǒng)由坦克炮塔仿造而來，其臂部可以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮等基本動作，動力系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動；該機械手的存儲裝置為磁鼓控制系統(tǒng)。上述的兩個機械手都是研制于 上世紀六十年代初期的早期機械手，也成為以后各國工業(yè)機械手研發(fā)的根基。 現(xiàn)在絕大多數(shù)機械手仍然屬于第一代，絕大多數(shù)還是依賴人工實現(xiàn)操控；改善的傾向重點為減少生產(chǎn)成本和提升加工精度。第三代機械手則可以獨立完成工作職責的各個方面。多傳感器的實用和高效化。現(xiàn)在工業(yè)機械手的主要發(fā)展趨勢如下： (1)工業(yè)機械手的工作性能逐步提高，如速度高、精度高、可靠性高、方便操作與檢測維修，機器售價逐步降低。 (3)工業(yè)機械手的控制模塊化趨向于計算機的開放型以及控制器的發(fā)展方向，易于實現(xiàn)集成化，網(wǎng)絡(luò)化 。從 1994 年，在美國研制 虛擬軸機床”以來，這種新型設(shè)備已逐漸變?yōu)閲饪茖W(xué)研究的主流之一，紛紛研發(fā)，拓展其實際應(yīng)用的范疇。 機械手的組成 機械手主要由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。 機 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 手臂的作用是帶動手指準確把