【正文】 用，另一方面能夠使小臂的轉動更加靈活，活動范圍更大。3)手臂直線運動機構手臂的伸縮、移動、升降均屬于直線運動。綜合轉矩、慣性和平衡性要求，為實現大臂與小臂繞各自關節(jié)的俯仰運動，將各關節(jié)驅動源分別放在前一關節(jié)處，這樣就能通過傳動裝置帶動大、小臂繞各自關節(jié)軸實現轉動。 手腕結構形式的確定夾持臂的工作原理：夾持臂繞自身旋轉，它的動力為伺服電機，伺服電機帶動同步齒形帶轉動，然后通過錐齒輪帶動夾持臂的轉動。本次采用的機械手爪為氣動式V字形手爪。選擇輸出軸的材料為45鋼，調質處理。 錐齒輪參數計算選擇齒形角=20176。L軸采用SGMPH15A。B軸采用SGMPH02A。 （）==(+)=(+) =其中為T軸摩擦力矩，為偏轉力矩，為摩擦系數，r為手腕的旋轉半徑，為重物重心到手腕水平軸線的距離。而本次設計的機械手要求運行精度高，運轉平穩(wěn)，恒功率輸出，有較強的過載能力，速度響應快，所以選用交流伺服電機作為動力源。步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過沖的現象，交流伺服驅動系統(tǒng)為閉環(huán)控制控制性能更為可靠；第六，速度響應性能不同。交流伺服電機運轉非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現振動現象；第三，矩頻特性不同。首先，控制精度不同。要求私服系統(tǒng)具有快速性，精確性和穩(wěn)定性，即輸出量準確而迅速的響應指令輸入變化。 方案特點此多關節(jié)型工業(yè)機械手應能實現抓取流水線上的重物的功能。4）小臂腕部的回轉：由交流伺服電機帶動齒輪減速器運動，從而帶動大臂以上的整體作回轉運動。分別為底座、大臂、小臂、腕部、機械手爪。另，并通過設計不同形式的手爪結構能適應不同零件的尺寸要求。這類機械手一般采用小型計算機進行控制。雖然應用不多，但很有發(fā)展前途。其特點為：輸出力小，氣動動作迅速，結構簡單，成本低。由于油的泄露對機械手的工作性能影響較大。（2）專用機械手相對于通用機械手，專用機械手具有工作動作少，工作對象單一，定位精度低等特點。(1)通用機械手通用機械手最大的特點是其驅動系統(tǒng)與控制系統(tǒng)獨立，另外，通用機械手的工作范大、定位精度高、通用性強。因為所研究的機器人為流水線機器人，所以，選用固定式機座。（3）臂部又稱手臂。需要強調的是我所設計的機械手需要完成重物搬運功能，在一定條件下可以焊接。(1）末端執(zhí)行器俗稱手爪。而本體結構是具有和人手臂相似的動作功能。因此，在機械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、專用性較強，僅為某臺機床的上下料裝置，是附屬于該機床的專用機械手。機器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說它也是機器的進化過程產物，它是工業(yè)以及非產業(yè)界的重要生產和服務性設各，按給定程序、軌跡和要求實現自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。特別適合于多品種、變批量的柔性生產。概括地說，在工廠或車間中，應用關節(jié)型機械手可以實現工件的搬運與裝卸，機器的裝配。在不同類型的機構中可以應用機械手的伸縮、俯仰、升降、旋轉等功能，另外可根據不同的作業(yè)要求，選用不同的典型部件，設計不同的典型機構，即可組成各種不同用途的機械手，相應的實現重物搬運，金屬檢測，金屬焊接等功能。相對于國外機械手的高速發(fā)展，國內機械手的發(fā)展則比較滯緩。其工作原理具體如下工作時機械手先伸出手指尋找工作，通過裝在手指內的壓力傳感器產生觸感作用，然后伸向前方，抓住工件。在國外機械制造業(yè)中，多關節(jié)型工業(yè)機械手應用最多，發(fā)展最快，目前主要應用于重物的搬運，精密金屬的探測，機床、模鍛壓力機的上下料，以及點焊、噴漆等作業(yè)的實現，它可按照事先制定的規(guī)定程序完成規(guī)定的作業(yè)，但還不具備任何傳感反饋能力，不能應付外界的變化。進入到20世紀80年代以后，各國的機械手又取得更進一步的發(fā)展。在數量上已占世界首位。其中固定程序和可變程序約為一半，達222億日元，是1978年的2倍。從美國引進二種典型機械手后，日本在此基礎上繼續(xù)創(chuàng)新，做到使機器人更加簡便化與實用化。它給出在第一次故障前的平均運行時間），由400小時提高到1500小時。1978年美國斯坦福大學、麻省理工學院聯合研制多關節(jié)型型工業(yè)機械手，裝有小型電子計算機進行控制，用于裝配流水線作業(yè)，定位誤差可小于1毫米，這使機械手的發(fā)展達到新的高度。運動系統(tǒng)仿造坦克炮塔，可以實現臂回轉、俯仰功能，用液壓驅動；控制系統(tǒng)用磁鼓存儲裝置。最后，可根據實體與之前所掌握的知識對機械手的結構進行設計分析。濟南大學畢業(yè)論文畢業(yè)論文題 目 關節(jié)型工業(yè)機械手的結構設計 學 院 機械工程學院 專 業(yè) 機械工程及自動化 班 級 機自0917班 學 生 廉開發(fā) 學 號 20090421170 指導教師 蘇東寧 二〇一 三 年 六 月 三 日 1 濟南大學畢業(yè)論文摘 要關于該關節(jié)型工業(yè)機械手的具體研究方法。然后，進行計算（包括電機功率的計算，軸的設計，齒輪的參數計算），接著可依據相關資料，選取恰當的電機。商名為Unimate。雖然這兩種機械手都是出現在60年代初，但都是國外工業(yè)機械手發(fā)展的基礎。準備把故障前平均時間（注：故障前平均時間是指一臺設備可靠性的一種量度。近現代日本是工業(yè)機械手發(fā)展最快、應用最多的國家。1979年日本機械手的產值達443億元，產量為14535臺。截止1979年，機械手累計產量達56900臺。預計到1990年將有55萬機器人在工作。國外機械手發(fā)展的不足。在機械手上安裝電視照相機和光學測距儀以及微型計算機。將機械手和柔性控制制造系統(tǒng)及柔性制造單元相結合將是主要的發(fā)展趨勢，使目前機械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)得到進一步的改善。我們在應用專用機械手的同時，相應地發(fā)展通用機械手，有條件的還要研制試教型機械手、計算機控制機械手和組合式機械手甚至是智能型機械手。第一：應用多關節(jié)型工業(yè)機械手可以是實現生產過程中的自動化進程。 多關節(jié)型工業(yè)機械手概述工業(yè)機器人的組成可分為操作機(機械本體)、控制器、伺服驅動系統(tǒng)和檢測傳感裝置，是一種仿人操作，自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化生產設備。機器人應用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進行正常的工作，意義更為重大。 機械手組成與分類機器人的組成一般可分成三大部分，即