【正文】 產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位?，F(xiàn)今，機械手已經(jīng)運用到各個領(lǐng)域，特別是在裝配作業(yè)方面。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。機械手是模仿人手的部分動作，按給定程序?qū)崿F(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。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)、交通運輸業(yè)等方面得到越來越廣泛的引用.機械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡單，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。 機械手的組成機械手主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)以及位置檢測裝置等所組成?？刂葡到y(tǒng)有電氣控制和射流控制兩種，它支配著機械手按規(guī)定的程序運動，并記憶人們給予機械手的指令信息(如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間)，同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令，必要時可對機械手的動作進行監(jiān)視，當(dāng)動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。（1）手部即與物件接觸的部件?；剞D(zhuǎn)型手指結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，故應(yīng)用較廣泛。指數(shù)有雙指式、多指式和雙手雙指式等。對于輕小片狀零件、光滑薄板材料等，通常用負壓吸盤吸料。用負壓吸盤和電磁吸盤吸料，其吸盤的形狀、數(shù)量、吸附力大小，根據(jù)被吸附的物件形狀、尺寸和重量大小而定。手臂在進行伸縮或升降運動時，為了防止繞其軸線的轉(zhuǎn)動，都需要有導(dǎo)向裝置，以保證手指按正確方向運動。機械手的立住通常是固定不動的，但因工作需要，有時也可作橫向移動，即稱為可移式立柱。（6）機座機座是機械手的基礎(chǔ)部分，機械手執(zhí)行機構(gòu)的各部件和驅(qū)動系統(tǒng)均安裝于機座上，故起支撐和連接的作用。1．按規(guī)格（所搬運的工件重量）分類（1）微型的——搬運重量在1kg以下。目前大多數(shù)工業(yè)機械手能搬運的重量為130kg。這種機械手多為氣動或液動，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。這是采用較多的一種，多為電液伺服驅(qū)動。（4）智能工業(yè)機械手有計算機通過各種傳感元件等進行控制，具有視覺、熱覺、觸覺、行走機構(gòu)等。通用機械手的工作范圍大，定位精度高，通用性強，使用于工件經(jīng)常變換的中、小批量自動化生產(chǎn)。（2）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。（3）機械傳動機械手即由機械傳動機構(gòu)(如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機構(gòu)等)驅(qū)動的機械手。（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。在新的世紀，機械手行業(yè)必將得到更加快速的發(fā)展和更加廣泛的應(yīng)用。重復(fù)精度限定的是一個隨機誤差的范圍，它通過一定次數(shù)地重復(fù)運行機械手來測定。它集成電接口和帶電纜及油管的導(dǎo)向系統(tǒng)裝置，使機械手動作自如。4．機電一體化由“可編程控制器—傳感器—液壓元件”組成的典型的控制系統(tǒng)仍然是自動化技術(shù)的重要方面；發(fā)展與電子技術(shù)相結(jié)合的自適應(yīng)控制液壓元件，使液壓技術(shù)從“開關(guān)控制”進入到高精度的“反饋控制”；節(jié)省配線的復(fù)合集成系統(tǒng)，不僅減少配線、配管和元件，而且拆裝簡單，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。如位置發(fā)生稍許偏差時，即能更正并自行檢測，重點是研究視覺功能和觸覺功能。觸覺功能即是在機械手上安裝有觸覺反饋控制裝置。更重要的是將機械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前機械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。名稱技術(shù)參數(shù)結(jié)構(gòu)形式關(guān)節(jié)式自由度數(shù)6軀干旋轉(zhuǎn)0176。小臂轉(zhuǎn)動90176。手腕左右旋轉(zhuǎn)0176。負載大小的確定主要是考慮沿機器人各運動方向作用于機械接口處的力和扭矩。工作空間的形狀和尺寸則影響機械手的機械結(jié)構(gòu)坐標(biāo)形式、自由度數(shù)和操作機各手臂關(guān)節(jié)軸線的長度和各關(guān)節(jié)軸轉(zhuǎn)角的大小及變動范圍的選擇。）/s表示，各動作的時間分配要考慮多方面的因素，例如總的循環(huán)時間的長短，各動作之間順序是依序進行還是同時進行等。采用伺服電機驅(qū)動，因此控制簡單，編程操作方便。 如圖21所示，為初擬機械手結(jié)構(gòu)簡圖圖21 機械手結(jié)構(gòu)簡圖 最終設(shè)計效果圖 如圖22所示，為多自由度機械手虛擬樣機最終效果圖。為使齒輪外廓尺寸不致過大 取傳動比分配(1)各軸轉(zhuǎn)速I 軸 II 軸 III 軸 大臂輸出轉(zhuǎn)速 (2) 各軸功率I軸II軸III軸 I軸齒輪傳動強度設(shè)計 [5]1 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）選用直齒圓柱齒輪傳動（2）機械手為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度（GB 10095—88）。7)由圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力。3）計算齒寬b。3．按齒根彎曲強度設(shè)計彎曲強度設(shè)計公式（1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）由圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限。5)查取齒形系數(shù)。7）計算大、小齒輪的并加以比較。圖32 I軸小齒輪工程圖圖33 I軸大齒輪工程圖 II軸齒輪傳動強度設(shè)計1 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）選用直齒圓柱齒輪傳動（2）選用7級精度（GB 10095—88）。2）小齒輪傳遞的扭矩。5）由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力。3）計算齒寬b。3．按齒根彎曲強度設(shè)計彎曲強度設(shè)計公式（1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）由圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限。5)查取齒形系數(shù)。7）計算大、小齒輪的并加以比較。圖34 II軸小齒輪工程圖圖35 II軸大齒輪工程圖 III軸齒輪傳動強度設(shè)計1 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）選用直齒圓柱齒輪傳動（2）選用7級精度（GB 10095—88）。2）小齒輪傳遞的扭矩。5）由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力。3）計算齒寬b。3．按齒根彎曲強度設(shè)計彎曲強度設(shè)計公式（1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）由圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限。5)查取齒形系數(shù)。7）計算大、小齒輪的并加以比較。圖36 III軸小齒輪工程圖圖37 III軸大齒輪工程圖由于任務(wù)書要求手爪采用旋轉(zhuǎn)變直線運動，結(jié)合機械手的手爪傳動形式，本次采用齒輪齒條式手爪加緊裝置。1擋板； 2支架； 3齒輪； 4齒條； 5夾具圖38 齒輪齒條式機械手爪裝配圖 結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點176。其裝配結(jié)構(gòu)如下圖39所示。180176。由于摩擦，軸5被鎖住。擺動，在YOZ平面177。，為了能夠觀察和了解機械手的結(jié)構(gòu)和傳動方式，本次設(shè)計是在機械手大臂及其以后的傳動均為開式齒輪傳動，能讓學(xué)生對其結(jié)構(gòu)一目了然。，本次設(shè)計的手爪可以實現(xiàn)兩種抓取工件的方式，一種是水平抓取，另一種為垂直抓取。并開拓了自己的知識面，加強自己的專業(yè)知識。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，精益求精的工作作風(fēng)，嚴以律己，寬以待人的風(fēng)范，平易近人的人格魅力對我影響很深遠。沒有導(dǎo)師的精心輔導(dǎo)和幫助，我不能深刻的領(lǐng)悟到設(shè)計的重要環(huán)節(jié)和精妙之處。在此，對導(dǎo)師獻上崇高的敬意和衷心的感謝！47