【正文】 適合于在承載能力大，慣量大以及在防火防爆的環(huán)境中工作的機(jī)械手。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 共 26 頁(yè) 第 9 頁(yè) 小結(jié) 本章簡(jiǎn)要的介紹了機(jī)械手系統(tǒng)的 總體結(jié)構(gòu) 、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 兩 個(gè)方面 。因此手臂液壓缸的設(shè)計(jì)原則是缸的直徑取得大一點(diǎn)（在整體結(jié)構(gòu)允許的情況下），再進(jìn)行強(qiáng)度的較核。 回F ——— 液壓缸回油腔低壓油液所造成的摩擦阻力。壁厚 10mm，行程 600mm，活塞直徑 d=40mm。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 16 頁(yè) 共 23 頁(yè) ??? 4 )( 2222 dDPFF ???驅(qū) 所以 驅(qū)驅(qū) FqNdDPF ???? 45314 )( 222 ?? 所以手臂升降液 壓缸主要參數(shù)為 表 42 所示 ： 表 42 手臂升降液壓缸主要參數(shù)表 工作壓力 P 液壓缸內(nèi)徑 D 活塞桿直徑 d 驅(qū)動(dòng)力 F 1MPa 90mm 45mm 4531N 手腕的 驅(qū)動(dòng) 計(jì)算 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力矩 手腕的回轉(zhuǎn)、上下和左右擺動(dòng)均為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力矩必須克服手腕起動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性力矩，手腕的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與支承孔處的摩擦阻力矩，動(dòng)片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩以及由于轉(zhuǎn)動(dòng)件的中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線不重合所產(chǎn)生的偏重力矩 .圖 41所示為手腕受力的示意圖。 圓柱體重力 NG 100? 設(shè)偏心距 e 等于 5mm，所以 mNeGM ????? 0 0 01偏 。 ，在這這段時(shí)間里，我運(yùn)用大學(xué) 三 年的專業(yè)知識(shí)比較成功的完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過方案論證，理論設(shè)計(jì)計(jì)算，機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，工程圖的繪制，設(shè)計(jì)說明書的撰寫等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，已經(jīng)使個(gè)人理論水平和實(shí)際動(dòng)手能力有了一次飛躍，鍛煉了個(gè)人在設(shè)計(jì)、分析，動(dòng)手實(shí)踐等方面的能力，同時(shí)使所學(xué)專業(yè)知識(shí)得到一次全面的鞏固 和加強(qiáng)。此外，非常感謝許多其他同學(xué)，他們很多想法和建議對(duì)我啟發(fā)很大。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 22 頁(yè) 共 23 頁(yè) 致謝 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，我得到了很多老師、同學(xué)的關(guān)心、幫助和支持，在此本人首先向他們表示感謝。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 21 頁(yè) 共 23 頁(yè) 結(jié)論 4個(gè)自由度的液壓圓柱坐 標(biāo)型機(jī)械手，適用于夾取 10kg棒料物體。 J ——— 手腕回轉(zhuǎn)部分對(duì)腕部回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量 )( 2smN ?? 。 t? ——— 啟動(dòng)過程時(shí)間 )(t ，一般取 ss ~ 。 對(duì)于圓柱面： ????? )~()2~4( ??? (3) ? ——— 摩擦系數(shù)，對(duì)于靜摩擦且無潤(rùn)滑時(shí)： 鋼對(duì)青銅：取 ~?? 鋼對(duì)鑄鐵：取 ~?? 計(jì)算： 導(dǎo)向桿的材料選擇鋼，導(dǎo)向支撐選擇鑄鐵，設(shè) NG 300?總 ， ????? mmL 450?,導(dǎo)向支撐 mma 80? ，帶入數(shù)據(jù)得 ： Na aLGF 1102)80 804502( ????????? ）（總摩 ? （ 2） 慣F 的計(jì)算 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 12 頁(yè) 共 23 頁(yè) 經(jīng)計(jì)算 tg vGF ??? 總慣 式中 v? ——— 由靜止加速到常速的變化量 )/( smm 。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)另外增設(shè)了導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，伸縮臂增設(shè)了單導(dǎo)向桿，與活塞桿一起構(gòu)成平行，盡量增加其剛度；升降臂增設(shè)了四導(dǎo)向桿，成正四邊形布置。直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)一般是氣動(dòng)傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)以及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠來實(shí)現(xiàn)。 3）電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 具有使用方便，噪聲較低，控制靈活等特點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際操作的需要，該機(jī)械手在工蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 共 26 頁(yè) 第 8 頁(yè) 作中總體結(jié)構(gòu)需要 4 種運(yùn)動(dòng) , 本次設(shè)計(jì)機(jī)械手在上下料時(shí)手臂具有升降、伸縮及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，采用圓柱座標(biāo)型 式。 3）球坐標(biāo)機(jī)械手結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 球坐標(biāo)機(jī)械手的空間運(yùn)動(dòng)是由兩個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。 2 結(jié)構(gòu)功能分析及設(shè)計(jì)方案 機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu) 機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)分析 工業(yè)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式主要有四種：直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，圓柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，球坐標(biāo)結(jié)構(gòu)和關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)。 關(guān)節(jié)型機(jī)器人結(jié)構(gòu)， 有水平關(guān)節(jié)型和垂直關(guān)節(jié)型兩種。這種機(jī)器人構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，精度還可以，常用于搬運(yùn)作業(yè)。 (4)位置檢測(cè)裝置 控制機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，并隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置 . 機(jī)械手的類型 工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形式主要有直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，圓柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，球坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)四種。 (2)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置組成。 2）手腕 是連接手部和手臂的部件，并可用來調(diào)整被抓取物件的方位 (即姿勢(shì) ) 3）手臂 手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手指是與物件直接接觸的構(gòu)件，常用的手指運(yùn)動(dòng)形式有回轉(zhuǎn)型和平移型。 (5)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制如使遙控機(jī)器人操 作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機(jī)器人。 總的來說，大體是兩個(gè)方向：其一是機(jī)器人的智能化，多傳感器、多控制器，蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 共 26 頁(yè) 第 3 頁(yè) 先進(jìn)的控制算法，復(fù)雜的機(jī)電控制系統(tǒng)；其二是與生產(chǎn)加工相聯(lián)系， 滿足相對(duì)具體的任務(wù)的工業(yè)機(jī)器人，主要采用性價(jià)比高的模塊，在滿足工作要求的基礎(chǔ)上，追求系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)潔、可靠，大量采用工業(yè)控制器，市場(chǎng)化、模塊化的元件。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應(yīng)的變更。 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 在國(guó)內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄造、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)條件，在應(yīng)用 專用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合機(jī)械手等。機(jī)械手越來越廣泛的得到了應(yīng)用，在機(jī)械行業(yè)中它可用于零部件組裝 ，加工工件的搬運(yùn)、裝卸，特別是在自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床上使用更普遍。蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 共 26 頁(yè) 第 1 頁(yè) 1 緒 論 機(jī)械手的簡(jiǎn)介 機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。 目前，機(jī)械手已發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) FMS 和柔性制造單元 FMC 中一 個(gè)重要組成部分。將機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如伸縮、擺動(dòng)、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)以及根據(jù)不同類型的加緊機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，所以便根據(jù)不同的作業(yè)要求選擇不同類型的基加緊機(jī)構(gòu)，即可組成不同用途的機(jī)械手。如位置發(fā)生稍許偏差時(shí)，即能更正并自行檢測(cè)，重點(diǎn)是研究視覺功能和觸覺功能 ， 目前已經(jīng)取得一定成績(jī)。 機(jī)械手的發(fā)展趨