【正文】 需時(shí)間 啟t ，按下式計(jì)算： 啟工件慣 tJJ?)(M ?? (4) 或者根據(jù)腕部角速度 ? 及啟動(dòng)過(guò)程轉(zhuǎn)過(guò)的角度 啟? 計(jì)算： 啟工件慣 ??2)(M 2JJ ?? 式中 工件J ——— 工件對(duì)手腕回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 )( 2smN ?? 。m 35mm 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 19 頁(yè) 共 23 頁(yè) 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核 尺寸設(shè)計(jì) 液壓缸 長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為 mmb 100? ,液壓缸 內(nèi)徑為 mmD 1201 ? ,半徑 R=60mm,軸徑mmD 252 ? 半徑 mmR 10? ,氣缸運(yùn)行角速度 ? = s/90? ，加速度時(shí)間 t? ? ,壓強(qiáng)MPaP ? , 則力矩： 2 )( 22 rRpbM ?? ).( 2)( 226mN????? 尺寸校核 測(cè)定參與手臂轉(zhuǎn)動(dòng)的部件的質(zhì)量 kgm 1201 ?,分析部件的質(zhì)量分布情況， 質(zhì)量密度等效分布在一個(gè)半徑 mmr 54? 的圓盤 上，那么轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 221rmJ? 2 2?? ? （ ） tJM ?? ?.慣 ).(63 mN??? 考慮軸承，油封之間的摩擦力，設(shè)定一摩擦系數(shù) ?k , 慣摩 MkM .? ）（ ? ?? 總驅(qū)動(dòng)力矩 摩慣驅(qū) MMM ?? ）（ ? ?? MM ?驅(qū) 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 20 頁(yè) 共 23 頁(yè) ? 設(shè)計(jì)尺寸滿足使用要求。所以，我覺(jué)得機(jī)械手在未來(lái)制造業(yè)領(lǐng)域會(huì)得到越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。 由于時(shí)間 和個(gè)人知識(shí)及能力水平有限，論文中難免會(huì)有一些紕漏或錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 ，長(zhǎng)三角地區(qū)，開(kāi)始由以前的勞動(dòng)密集型向機(jī)械化，智能化轉(zhuǎn)變。 由于 啟工件慣 tJJ?)(M ?? 2222 smNRgGmRJ ???????? 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 18 頁(yè) 共 23 頁(yè) 2221 smNlmJ ???????工件 mNtJJ ??????? )()(M 啟工件慣 ? 又因?yàn)? 總力矩摩 MM ? 所以 ?????? 總力矩慣偏摩總力矩 MMMMM 即 mM ?? 回轉(zhuǎn)液壓缸的尺寸計(jì)算及校核 表 43 標(biāo)準(zhǔn)液壓 缸內(nèi)徑系列（ JB82666） 20 25 32 40 50 55 63 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 125 130 140 160 180 200 250 設(shè)定腕部的部分尺寸：根據(jù)上表設(shè)缸體內(nèi)孔半徑 mmR 25? ，外徑選擇 mm80 ,動(dòng)片寬度 mmb 35? ,輸出軸半徑 mmr 5? 。 圖 41手碗回轉(zhuǎn)時(shí)受力狀態(tài) 腕部在回轉(zhuǎn)時(shí)一般需要克服以下三種阻力： 1） 腕部回轉(zhuǎn)支承處的摩擦力矩 摩M 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 17 頁(yè) 共 23 頁(yè) 為簡(jiǎn)化計(jì)算，一般取 總力矩摩 MM ? 2）克服由于工件重心偏置所需的力矩 偏M eGM 1?偏 式中 1G ——— 夾持工件重量 )(N 。 尺寸校核 經(jīng)過(guò)上面計(jì)算，確定了液壓缸的驅(qū)動(dòng)力 NF 1755?驅(qū) ，因此選擇液壓缸的工作壓力MPaP 1? 。 慣F ——— 啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)，活塞桿所受平均慣性力。 導(dǎo)向裝置 液壓 壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手臂在進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了防止手臂繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證手指的正確方向，并使活塞桿不受較大的彎曲力矩作用，以增加手 臂的剛性，在設(shè)計(jì)手臂結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該采用導(dǎo)向裝置。 至于控制系統(tǒng)和檢測(cè)裝置本文不作研究。 2）氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 具有速度快，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便、價(jià)格低 等特點(diǎn)。此種機(jī)械手在工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，如焊接、噴漆、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)。 2）圓柱坐標(biāo)機(jī)械手結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 圓柱坐標(biāo)機(jī)械手的空間運(yùn)動(dòng)是用一個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 小結(jié) 本章簡(jiǎn)要的介紹了機(jī)械手的基本概念。關(guān)節(jié)型機(jī)器人動(dòng)作靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。 直角坐標(biāo)機(jī)器人的工作空間為一空間長(zhǎng)方體。 (3)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是支配著工業(yè)機(jī)械手按規(guī)定的要求運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。滾輪式布為有軌的和無(wú)軌的兩種。指數(shù)有雙指式、多指式和雙手雙指式等。 1）手部 即與物件接觸的部件。 (3)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于 PC 機(jī)的開(kāi)放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化 。工作時(shí)機(jī)械手首先伸出手指尋找工作，通過(guò)安裝在手指內(nèi)的壓力敏感元件產(chǎn)生觸覺(jué)作用，然后伸向前方，抓住工件。 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 在國(guó)外機(jī)械制造業(yè)中工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用較多，發(fā)展較快。 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開(kāi)始比較簡(jiǎn)單，專用性較強(qiáng)。 機(jī)械手是在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中使用的一種具有抓取和移動(dòng)工件功能的自動(dòng)化裝置，它是 在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。機(jī)械手涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電器液壓技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。而目前我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國(guó)外比還有一定的距離，應(yīng)用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機(jī)械手的研究和開(kāi)發(fā)直接影響到我國(guó)自動(dòng)化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。 此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺(jué)、視覺(jué)等性能的機(jī)械手，并考慮與計(jì)算機(jī)連用，逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中 的一個(gè)基本單元。 觸覺(jué)功能即是在機(jī)械手上安裝有觸覺(jué)反饋控制裝置。國(guó)外已有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問(wèn)市。 (1)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。常用的指形有平面的、 V形面的和曲面的 :手指 有外夾式和內(nèi)撐式 。 5）行走機(jī)構(gòu) 當(dāng)工業(yè)機(jī)械手需要完成較遠(yuǎn)距離的操作，或擴(kuò)大使用范圍時(shí)，可在機(jī)座上安滾輪式行走機(jī)構(gòu)可分裝滾輪、軌道等行走機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)械手的整機(jī)運(yùn)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)有電氣控制和射流控制兩種，它支配著機(jī)械手按規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng)， 并記憶人們給予機(jī)械手的指令信息 (如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度及時(shí)間 )，同時(shí)按其控制系 統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。因此，為了實(shí)現(xiàn)一定的運(yùn)動(dòng)空間，直角坐標(biāo)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸要比其他類型的機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸大得多。 （ 4） 關(guān)節(jié)型機(jī)器人結(jié)構(gòu) 關(guān)節(jié)型機(jī)器人的空間運(yùn)動(dòng)是由三個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，如圖 。掌握制圖軟件的基本技巧。直角坐標(biāo)機(jī)械手有懸臂式，龍門式，天車式三種結(jié)構(gòu)。相對(duì)機(jī)械手本體尺寸，其工作空間比較大，動(dòng)作靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。