【正文】 相機將物 體形象變成視頻信號，然后送給計算機，以便分析物體的種類、大小、顏色和位置，并發(fā)出指令控制機械手進行工作。同時要提高速度，減少沖擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機械手的作用。當工件變更時，柔性生產(chǎn)系統(tǒng)很容易改變，有利于企業(yè)不斷更新適銷對路的品種，提高產(chǎn)品質量，更好地適應市場競爭的需要。 機械手是近代自動控制領域中出現(xiàn)的一項新技術，并已成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分，這種新技術發(fā)展很快，逐漸成為一門新興的學科 ——機械手工程。近年來，隨著電子技術特別是電子計算機的廣泛應用，機器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術領域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術，它更加促進了機械手的發(fā)展，使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結合。 隨著工業(yè)技術的發(fā)展， 制成了能夠獨立的按程序控制實現(xiàn)重復操作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機械手”，簡稱通用機械手。目前主要用于機床、橫鍛壓力機的上下料，以及點焊、噴漆等作業(yè)，它可按照事先指定的作業(yè)程序來完成規(guī)定的操作。手的抓力大小通過裝在手指內(nèi)的敏感元件來控制，達到自動調(diào)整握力的大小。器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結構 :大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。由于與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設計說明書（論文） 共 26 頁 第 4 頁 在本課題中我們采用夾持式手部結構。而傳力機構則通過手指產(chǎn)生夾緊力來完成夾放物件的任務。驅動滾輪運動則應另外增設機械傳動裝置。目前工業(yè)機械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位 (或機械擋塊定位 )系統(tǒng)組成。直角坐標機器人主要用于裝配作業(yè)及搬運作業(yè)，直角坐標機器人有懸臂式，龍門式，天車式三種結構。相對機器人本體尺寸，其工作空間比較大。在機械手的組成上，系 統(tǒng)從執(zhí)行機構、蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設計說明書（論文） 共 26 頁 第 7 頁 驅動機構 兩 個方面說明。其工作空間是一個圓柱狀的空間。關節(jié)型機械手又分為水平關節(jié)型和垂直關節(jié)型兩種。適用于中、小負荷的機械手中采用。 3 機械手臂的設計方案 機械手的技術參數(shù)列表 （ 1）、設計技術參數(shù) : 抓重： kg10 自由度數(shù)： 4個自由度 座標型式：圓柱座標 手臂最小中心高： mm1000 手臂運動參數(shù)： 伸縮行程 mm600 伸縮速度 sm/2 升降行程 mm400 升降速度 sm/2 定位精度： 177。具體的安裝形式應該根據(jù)本設計的具體結構和抓取物體重量等因素來確定，同時在結構設計和布局上應該盡量減少運動部件的重量和減少對回轉中心的慣量。 （ 1） 摩F 的計算 經(jīng)計算 ）（總摩 a aLGF ??? 2? (2) 式中 總G ——— 參與運動的零部件所受的總重量 )(N 。 圖 51雙作用液壓缸示意圖 當油進入無桿腔： ??? 4 211 DPFF ??驅 蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設計說明書（論文） 第 13 頁 共 23 頁 當油進入油桿腔： ???4 )( 2222 dDPFF ???驅 式中 驅F ——— 手臂伸縮液壓缸驅動力 )(N D ——— 液壓缸內(nèi)徑 )(mm d ——— 活塞桿直徑 )(mm ? ——— 液壓缸機械效率，在工程機械中用耐油橡膠可取 ?? 1P ——— 液壓缸的工作壓力 )(MPa 帶入數(shù)據(jù) 得： 驅FNFrRPF ?? ??? 3580 )( 22 ?? 所以手臂伸縮液壓缸主要參數(shù)為 表 41 所示 ： 表 41 手臂伸縮液壓缸主要參數(shù)表 液壓缸內(nèi)徑 D 工作壓力 P 活塞桿直徑 d 驅動力 F 80mm 1MPa 40mm 3580N 手臂升降 液壓 缸的結構設計 手臂升降液壓缸驅動力計算 圖 51 手臂各部件重心位置圖 設 NG 100?工件 NG 50?手抓 NG 50?手腕 NG 100?手臂 所以 NG 3001005050100 ?????總 設 mm1200?工件? mm1100?手抓? mm1000?手腕? mm600?手臂? 蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設計說明書（論文） 第 14 頁 共 23 頁 mmGGGG GGGG 1050???? ????手臂手腕手抓工件手臂手臂手腕手腕手抓手抓工件工件 ????? 所以偏轉力矩 mNGM ????? 3 1 51 0 5 03 0 0?總偏 式中 ? ——— 重心到回轉軸線的距離 (mm) 手臂在 總G 的作用下有向下的趨勢，而立柱導套則防止這種趨勢。 e ——— 工件重心到手腕回轉軸線的垂直距離 )(m 。 由于實際回轉液壓缸所產(chǎn)生的驅動力 矩必須大于總的阻力矩 總力矩M ，即： 總力矩MrRpbM ??? 2 )(22 式中 總力矩M —— 手腕回轉時的總的阻力矩（ mN? ） P —— 回轉液壓缸工作壓力（ MPa ） R —— 缸體內(nèi)孔半徑（ mm ） r —— 輸出軸半徑（ mm ） b —— 動片寬度（ mm ） 所以 2 )( 22 rRpbM ?? 總力矩MmN ??????).(21 2)( 226 所以腕部回轉液壓缸主要參數(shù)為 表 44 所示 ： 表 44 腕部回轉液壓缸主要參數(shù) 表 工作壓力 P 缸體內(nèi)徑 D 輸出軸半徑 r 回轉力矩 M 動片 寬度 b 2MPa 50mm 5mm 21N由于近年用工荒的日漸嚴重，機械手在工廠中的運用越來越突出，并且發(fā)揮著重要的作用。 蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設計說明書（論文） 第 23 頁 共 23 頁 參考文獻 [1]張福學編．機器人技術及其應用 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [2]工業(yè)機械手圖冊編寫組 .工業(yè)機械手圖冊 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1978 [3]朱世福，王宣銀 .機器人技術及其應用 [M]. 杭州：浙江大學出版社， 2021 [4]蔡自興 .機器人學的發(fā)展趨勢和發(fā)展戰(zhàn)略 [J].機器人技術， 2021, 4 [5]馮香峰 .機器人機構學 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1991 [6]陳明 .機械制造工藝學 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,2021 [7]孫恒 陳作模 葛文杰 .機械原理 [M].北京 :高等教育出版社 ,2021 [8]周伯英 .工業(yè)機器人設計 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1995 [9]龔振幫 . 機械人機械設計 .[M]北京：電子工業(yè)出版社， 1995 [10]楊黎明 .機械零件設計手冊 .第一版 .國防工業(yè)出版社， 1986,12 [11]李允文 .工業(yè)機械設計手冊 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1994,8 [12]盧頌峰 .機械設計課程設計手冊 [M].第一版 .機械工業(yè)出版社， 1998,4