【正文】 （34） （35） (36) 緒論式中，Gf——彈簧剛度，N/m l —— 彈簧預(yù)壓縮量，m s —— 活塞行程，m d1——彈簧鋼絲直徑，m D1——彈簧平均直徑，m n —— 彈簧有效圈數(shù) G—— 彈簧材料剪切模量，一般取 在設(shè)計中，必須考慮負載率的影響，則: (37)由以上分析得單向作用氣缸的直徑: (38)代入有關(guān)數(shù)據(jù)，可得 所以 查《機械手冊》圓整，得D=70mm由d/D=~，可得活塞桿直徑:d=（~)D=21~35mm圓整后，取活塞桿直徑d=20mm校核，按公式有:其中，[]，則: 滿足設(shè)計要求。關(guān)節(jié)機器人手臂一般都需要平衡裝置，以減小驅(qū)動器的負荷，同時縮短啟動時間。末端執(zhí)行器的回轉(zhuǎn)也要求高定位精度，快速的反應(yīng)能力、靈活的轉(zhuǎn)動，輸出力要求不高選用步進電機。不同驅(qū)動各種特點見表21。2）空氣壓縮性大工作平穩(wěn)性差，速度控制困難，要達到準(zhǔn)確的位置控制很難3）除水問題處理不當(dāng)會使鋼類零件生銹，導(dǎo)致機械手失靈，排氣還會造成空氣污染。(1) 液壓驅(qū)動機械手的驅(qū)動方式采用液壓驅(qū)動有以下幾個優(yōu)點：1）液壓容易達到較高的壓力，體積較小，可以獲得較大的推力或轉(zhuǎn)矩；2）液壓系統(tǒng)介質(zhì)可壓縮性小，工作平穩(wěn)可靠，可以獲得較高的位置精度。(4) 蝸桿傳動可以達到大的傳動比，噪音小，傳動穩(wěn)定可靠，具有自鎖能力，但是安裝時對中心距的尺寸精度要求較高。2) V帶傳動 V帶傳動的結(jié)構(gòu)更緊湊，V帶已經(jīng)大量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)且可以承受較大的傳動比等優(yōu)點，因而V帶傳動的應(yīng)用最廣泛。(3)采取消除傳動間隙、減少支承變形等措施縮小反向死區(qū)誤差。 圖27 末端夾持器結(jié)構(gòu)圖 機械手機械傳動方案確定 機械手傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的問題(1)為了提高并控制機械手的運動速度及準(zhǔn)確度，要求機械手各元件的質(zhì)量小。(3)齒輪齒條平行連桿式夾持器這種手爪通過活塞推動齒條，齒條帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生手爪的夾緊與松開動作。機械式夾持器按驅(qū)動方式可分為電動（或電磁）、液壓和氣動三種。(3)夾持范圍要與工件相適應(yīng)，動作要快速靈活。具體設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖26所示。對于不同級別的負載更換元件也比較方便。直線運動的實現(xiàn)一般是氣動傳動，液壓傳動以及電動機驅(qū)動滾珠絲杠來實現(xiàn)。(2)根據(jù)手臂所受載荷和結(jié)構(gòu)特點，合理選擇手臂截面形狀和高強度材質(zhì)材料。選用一級齒輪傳動來減小齒側(cè)間隙導(dǎo)致的誤差，并且為了減少空間加強機械手的整體結(jié)構(gòu)，齒輪采用高強度、高硬度的材料，高精度加工制造。 確定方案腰座回轉(zhuǎn)的驅(qū)動形式只有電機減速機構(gòu)以及擺動液壓缸或液壓馬達。綜上所述，要求的自由度為3個外加一個手腕的旋轉(zhuǎn)自由度，所以選擇圓柱坐標(biāo)式即一個繞Z軸的旋轉(zhuǎn)、一個沿Z軸的上下移動、一個沿X軸的伸縮，其特點是：結(jié)構(gòu)比較簡單，手臂運動范圍大，且有較高的定位準(zhǔn)確度。它工作范圍大、動作靈活、通用性強，能夠繞過機體與工作主機抓取物體。 (3) 球座標(biāo)式機械手如圖23，其手臂的運動方式由直線位移和圓周擺動構(gòu)成，即X軸的位移、繞Y軸的俯仰、繞Z軸的旋轉(zhuǎn)。它特點是結(jié)構(gòu)簡單，定位精度高，適用于的場合是主機的坐標(biāo)規(guī)律排列。運用大學(xué)四年學(xué)習(xí)的專業(yè)知識完成本次畢業(yè)設(shè)計，體現(xiàn)出機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生的素質(zhì)也是本次畢業(yè)設(shè)計的目的之一。由此可見，市場對于工業(yè)機械手的需求量如此之大，如此大的產(chǎn)業(yè)需要有充沛的“后勤”保障，對于機械手的設(shè)計是非常有意義的。工業(yè)的現(xiàn)代化體現(xiàn)一個國家是否強大，能否抵御外敵讓百姓過上和平快樂安逸富足的生活。2) 連續(xù)軌跡控制它的運動軌跡為空間的任意連續(xù)曲線，其特點是設(shè)定點為無限的，整個移動過程處于控制之下，可以實現(xiàn)平穩(wěn)和準(zhǔn)確的運動，并且使用范圍廣，但電氣控制系統(tǒng)復(fù)雜。4) 電力傳動機械手即有特殊結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電動機、直線電機或功率步進電機直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的機械手，因為不需要中間的轉(zhuǎn)換機構(gòu)，故機械結(jié)構(gòu)簡單。3) 機械傳動機械手即由機械傳動機構(gòu)驅(qū)動的機械手。(2) 按驅(qū)動方式分1) 液壓傳動機械手是以液壓的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的機械手。 工業(yè)機械手的分類(1) 按用途分機械手可分為專用機械手和通用機械手兩種:1) 專用機械手它是附屬于主機的、具有固定程序而無獨立控制系統(tǒng)的機械裝置。 (2) 驅(qū)動裝置機器人的驅(qū)動設(shè)備用來驅(qū)動機器人工作，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)行機構(gòu)電動機、液壓缸和氣缸可以與操作機直接相連，也可通過齒輪、諧波減速器和鏈條裝置等傳動機構(gòu)與操作機連接。 4) 腰部 稱為立柱，是承載手臂的元件，手臂依靠它來位移，用來擴大手臂地工作半徑。3) 手臂 是由操作機的連接桿件和關(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。夾持器可分為機械加緊、真空抽吸、液壓張緊和磁力等多種。 工業(yè)機械手的組成與分類 工業(yè)機械手的組成各類工業(yè)機器人一般都由操作機（執(zhí)行機構(gòu)）、驅(qū)動裝置、控制系統(tǒng)組成。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。本機械手結(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、運動靈活、操作簡便，可大批量生產(chǎn)用于搬運工作，柔性度較高，可匹配多種負載。因此工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)、運輸中更多更靈活的運用就是最好的提高方法。3)設(shè)計說明書一份。2)搬箱機械手設(shè)計二維CAD、手繪A1圖紙一份、零件圖數(shù)份。其中： 參考文獻篇數(shù)：說明書字數(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)負責(zé)人意見簽名：年 月 日 搬箱機械手結(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)濟的繁榮發(fā)展，對于物流運輸越來越依賴，運輸?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。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械手。s improvment of the domestic development is essential to improve the current it39。Structure design目錄摘要Abstract1 緒論 1 工業(yè)機器人定義 1 工業(yè)機械手的組成與分類 1 工業(yè)機械手的組成 1 工業(yè)機械手的分類 1 選題背景 2 設(shè)計目的 22 總體設(shè)計方案論證 3 機械手的總體方案 3 機械手總體結(jié)構(gòu)方式 3 確定方案 4 機械手腰部方案確定 4 機械手腰部結(jié)構(gòu)設(shè)計要求 4 確定方案