【正文】 為 10kg估 算手部氣缸的推力。 機(jī)身回轉(zhuǎn)速度： 60176。 本設(shè)計(jì) 的 機(jī)械手主要由 3 個(gè)大部件和 3 個(gè)氣 缸組成：（ 1）手部，采用一個(gè)氣爪，通過機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)手爪 的張合。(2)圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手 。 目前，兩個(gè)剛性物體之間的距離計(jì)算有很多算法。二是定量計(jì)算。 旅行商問題的求解成為求解序列規(guī)劃問題的關(guān)鍵。 當(dāng) 機(jī)械手 在有障礙物的環(huán)境中運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了從當(dāng)前作業(yè)位置到達(dá)下一個(gè)位置，需要在 機(jī)械手 工作空間確定一條無碰撞的運(yùn)動(dòng)路徑，即這條路徑應(yīng)處于 機(jī)械手 的自由空間中，因此，路徑規(guī)劃的過程實(shí)際上是一個(gè)帶幾何約束的問題求解過程。在本章中對機(jī)械手的坐 標(biāo)形式、自由度、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等進(jìn)行 了確定。 在機(jī)械工業(yè)中，應(yīng)用機(jī)械手的意義可以概括如下： 一、以提高生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化程度 應(yīng)用機(jī)械手有利于實(shí)現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機(jī)器的裝配 12 等的自動(dòng)化的程度，從而可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求的不同，機(jī)械手 的控制方式又可分為點(diǎn)位控制、連續(xù)軌跡控制和力（力矩）控制。該部件必須有足夠的剛度和穩(wěn)定性。 （ 9） 智能 機(jī)械手 ：以人工智能決定其行動(dòng)的 機(jī)械手 。 分為 （ 1） 家務(wù)型 機(jī)械手 ：能幫助人們打理生活，做簡單的家務(wù)活。 （ 3） 焊接 機(jī)械手 。其 7 特點(diǎn)是電源方便，響應(yīng)快，驅(qū)動(dòng)力較大，信號(hào)檢測、傳遞、處理方便，可以采用多種靈活的控制方案。 按驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力源，機(jī)械手 可分為以下的幾種。研究安裝各種傳感器，把感覺到的信息反饋，使機(jī)械手具有感覺機(jī)能。具有記憶功能的機(jī)械手產(chǎn)值約為 67 億日元，比 1978 年增長 50%。 瑞士 RETAB 公司生產(chǎn)一種涂漆機(jī)械手，采用示教方法編制程序。 1 毫米。商名為 Unimate(即萬能自動(dòng) )。機(jī)械手雖然目前還 不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)，不知疲勞，不怕危險(xiǎn)，抓舉重物的力量比人手力大的特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。 1 浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目 氣動(dòng)機(jī)械手的設(shè)計(jì) 系別 機(jī)電系 專業(yè) 機(jī)電一體化 班級(jí) 機(jī)電 1101 姓名 褚水榮 學(xué)號(hào) 1103130105 指導(dǎo)老師 文 斌 日期 2022 年 5 月 2 摘 要 氣動(dòng) 機(jī)械手 是 能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對國民經(jīng)濟(jì)各部門技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn) 用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)鄰域內(nèi)，迅速發(fā) 展 起來的一門新興的技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。 1962 年，美國機(jī)械鑄造公司在上述方案的基礎(chǔ)之上又試制成一臺(tái)數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。 1978 年 ， 美國 Unimate 公司和斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種UnimateVicarm 型工業(yè)機(jī)械手，裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差可小于177。德國 KnKa 公司還生產(chǎn)一種點(diǎn)焊機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。 6 其中固定程序和可變程序約占一半，達(dá) 222 億日元，是 1978 年的二倍。它設(shè)有微型電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。按照不同的分類方式可以把機(jī)械手 分成多種類型。電力驅(qū)動(dòng)是目前 機(jī)械手 使用的最多的一種驅(qū)動(dòng)方式。 （ 2） 噴涂 機(jī)械手 。按這一分類要求， 機(jī)械手 可分為 4 自由度、 5 自由度、 6 自由度和 7 自由度 機(jī)械手 。 （ 8） 學(xué)習(xí)控制型 機(jī)械手 ：能 “體會(huì) ”工作的經(jīng)驗(yàn)，具有一定的學(xué)習(xí)功能，并將所“學(xué) ”的經(jīng)驗(yàn)用于工作中。腰部是執(zhí)行結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部件，它的制 造誤差、運(yùn)動(dòng)精度和平穩(wěn)性，對 機(jī)械手 的定位精度有決定性的影響；基座是整個(gè) 機(jī)械手 的支撐部分，有固定式和移動(dòng)式兩種。另一種是分散（級(jí)）式控制，即采用多臺(tái)微機(jī)來分擔(dān)機(jī)器人的控制，如當(dāng)采用上、下兩級(jí)微機(jī)共同完成機(jī)器人的控制時(shí)，主機(jī)常用于負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理、通訊、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算，并向下級(jí)微機(jī)發(fā)送指令信息；作為下級(jí)從機(jī)，各關(guān)節(jié)分別對應(yīng)一個(gè) CPU，進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算和伺服控制處理，實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)，并向主機(jī)反饋信息。其他部門，如輕工業(yè)、建筑業(yè)、國防工業(yè)等工作中也均有所應(yīng)用。本設(shè)計(jì)主要任務(wù)是完成機(jī)械手的結(jié)構(gòu)方面設(shè)計(jì)，以及 氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)。 機(jī)械手 的一次作業(yè)任務(wù)往往有幾十個(gè)到上百個(gè)作業(yè)點(diǎn)，這些作業(yè)點(diǎn)的加工次序通常是任意的，或者僅僅存在局部的限制 (即某幾個(gè)作業(yè)點(diǎn)之間存在著固定的前后關(guān)系 )，序列規(guī)劃的目標(biāo)就是通過某種算法生成一個(gè)能滿足作業(yè)限制的最優(yōu)作業(yè)序列，一般以時(shí)間作為規(guī)劃優(yōu)劣的度量標(biāo)準(zhǔn)。即機(jī)械手從起始點(diǎn)開始，經(jīng)過一系列作業(yè)點(diǎn)，并在各作業(yè)點(diǎn)停留，完成所有作業(yè)后，最終回到起始點(diǎn)的時(shí)間最短規(guī)劃算法。 判斷兩個(gè)物體是否有碰撞發(fā)生有兩種方式，一是定性判斷。 在各種機(jī)器人路徑規(guī)劃算法中，往往需要以機(jī)器人和障礙物之間的距離及其關(guān)于機(jī)器人形位的梯度作為路徑規(guī)劃的啟發(fā)性信息，以加快規(guī)劃速度，因此在路徑規(guī)劃中不僅需要判斷有無碰撞發(fā) 生，還要計(jì)算機(jī)器人與障礙物之間的距離及其關(guān)于機(jī) 15 器人形位的梯度。 機(jī)械手基本形式的選擇 常見的工 業(yè)機(jī)械手根據(jù)手臂的動(dòng)作形態(tài) ,按坐標(biāo)形式大致可以分為以下 4 種 : (1)直角坐標(biāo)型機(jī)械手 。 圖 21 機(jī)械手基本形式示意 圖 16 機(jī)械手的主要部件及運(yùn)動(dòng) 在 圓柱坐標(biāo)式機(jī) 械手的基本方案選定后，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，為了滿足設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)的 機(jī)械手具有 3 個(gè)自由度 ： 手臂伸縮；機(jī)身回轉(zhuǎn)；機(jī)身 升降。 機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)列表 一、用途： 車間 皮帶機(jī)之間的 搬運(yùn)