【正文】 ?? 估算， 其中 : F 為軸承載荷， d 為軸承內(nèi)徑。手臂的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性以及抓重大?。幢哿Γ┖投ㄎ痪鹊榷贾苯佑绊憴C械手的工作性能，所以必須根據(jù)機械手的抓取重量、運動形式、自由度數(shù)、運動速度及其定位精度的要求來設(shè)計手臂的結(jié)構(gòu)型式。 零件的計算 R 為外圓半徑， r 為內(nèi)圓半徑 hrRV )( 22 ??? 1 5 0)2535( 22 ???? =282600（ 3mm ） 11 ???m gmgG ???? )(102 8 2 6 0 07800 9 kg???? ，其中 g 取 10 取 G=23（ N） 手指夾緊力的計算 （ 1）根據(jù)公式： GfN?4 f 為手指與工件的靜摩擦系數(shù) ，工件材料為 40 號鋼，手指為鋼材，查《機械零件手冊》 表 25 f= 所以， 234 ???? fGN 取 N=40（ N） 驅(qū)動力的計算 ?? 14 NtgP? ? 為斜面傾角， ? =15 度， ? 為傳動機構(gòu)的效率，這里為平摩擦傳動， 查《機械零件手冊》 表 22 ??? ，這里取 所以， 140154 ????? otgP 取 P=55（ N） （ 2）活塞手抓重量的估算 )(23107 8 0 01 5 221 NghrG ??????? ?? r 為桿的半徑， h 為長度， g 取 10 （ 3）汽缸的設(shè)計 因為氣壓工作壓力較低，對氣動組件的材質(zhì)和精度要求較液壓底，無污染，動作迅速反映快，維護簡單，使用安全。 總體設(shè)計的任務(wù)：包括進行機械手的運動設(shè)計，確定主要工作參數(shù)，選擇驅(qū)動系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后繪出方案草圖。因此，它將成為“無人化” 系統(tǒng)的重要組成環(huán)節(jié)之一。 (2)、研制 帶有行走機構(gòu)的機械手。 對機械手的一般要求： (1)、降低機械手的成本：為了擴大機械手的使用范圍，必須降低機械手的成本。七十年代機械手可以說是處于技術(shù)發(fā)展階段。二是用于多工位沖床， 用作沖壓件工位間步進，如上海第二汽車配件廠的燈殼沖壓生產(chǎn)線機械手 ，生產(chǎn)線中有兩臺多工位沖床 和天津二輕局技術(shù)研究所制作的屯和 噸多工位沖床機械手等。多關(guān)節(jié)臂還處在研究階段。 組成：機械手主要由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。它在二十世紀五十年代就已用于生產(chǎn)，是在自動上下料機構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種機械裝置，開始主要用來實現(xiàn)自動上下料和搬運工件，完成單機自動化和生產(chǎn)線自動化，隨著應(yīng)用范圍的不段擴大 ，現(xiàn)在用來夾持工具和完成一定的作業(yè)。在水平方向有柔順性，在垂直方向有較大的剛性。機械 手 手 部的構(gòu)造系模仿人的手指，分為無 關(guān)節(jié)、固定關(guān)節(jié)和自由關(guān)節(jié)三種，手指的數(shù)量又可分為二指、三指、四指等， 其中以一指用得最多。 機械手應(yīng)用及應(yīng)用中出現(xiàn)的誤區(qū) （ 1） 、機械手的應(yīng)用 機械手主要應(yīng)用于建造 旋轉(zhuǎn)體零件 ,吸軸類、實現(xiàn)單機自動，化方面、鑄 ,鍛 ,焊 ,熱處理等熱加工方面?？偟膩碚f還比較少，有待進一步的發(fā)展。智能機器人涉及的知識內(nèi)容，不僅包括一般的機械、液壓、氣動等基礎(chǔ)知識，而且還應(yīng)用一些電子技術(shù)、電視技術(shù)、通用技術(shù)、計算技術(shù)、無線電控制、仿生學(xué)和假肢工藝等，因此它是一項綜合性較強的新技術(shù)。這樣，就要求機械手的某種零件 (如手指的指型等 )、部件〔如手部、臂部等 )系列化、通用化、標準化。研制具有一定“感觸”和“智力”的智能機器人。機身與大臂、大臂與小臂、小臂與手腕有 3 個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié) ,以保證達到工作空間的任意位置 ,手腕中又有 3 個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié) :腕轉(zhuǎn)、腕曲、腕擺 ,以實現(xiàn)末端操作器的任意空間姿態(tài)。 (2) 手指應(yīng)有一定的開閉范圍。 汽缸的計算 氣壓缸內(nèi)徑 D 的計算 12 按《液壓傳動與氣壓傳動》公式 131 ?? PDF4 2? D 為汽缸的內(nèi)徑（ m）， P 為工作壓力（ Pa）， ? 為負載率，負載率與汽缸工作壓力有關(guān)，取 P=，查 《液壓傳動與氣壓傳動》 表 132， P=，由于汽缸垂直安裝，所以取 P= 所以， )()(02 41 5544 6 mmmPFD ????? ??? ?? 按 《液壓傳動與氣壓傳動》 表 133 圓整取 32mm. 活塞桿直徑 d 的計算 一般 d/D=，此處選 所以， mmDd ???? 按 《液壓傳動與氣壓傳動》 表 134 圓整取 8mm. 汽缸壁厚 ? 的計算 按 《液壓傳動與氣壓傳動》 表 135 查得 4?? 彈簧力 F 的計算 231 ?GF? （ N） 四、移動關(guān)節(jié)的設(shè)計計算 驅(qū)動方式的比較 機械手的驅(qū)動系統(tǒng)有液壓驅(qū)動，氣壓驅(qū)動，電機驅(qū)動，和機械傳動四種。 理論重 ， Wy=， h=100mm， d=，小臂長為 600mm。 精度驗證： 600xsin（ ） =（ mm） 10(mm)能夠滿足精度要求， 為了提高精度，采用以及齒輪傳動 i=12zz = Z1 的齒數(shù)為 20， z2 的齒數(shù)為 70。 驗算： )(2 0 0 11014 1 2 8 0 221 NlMFF ????? ? ? ? MPaMParF )1010( 2 0 0 1 2321 ??????? ? ??? 所以合適。 七、 機 身的設(shè)計 設(shè)計時應(yīng)注意的問題 機身是直接連接、支承和傳動手臂及行走機構(gòu)部件。機身高度為 900mm. 20 結(jié)論 本文研究的課題是平面關(guān)節(jié)型機械手設(shè)計，通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我了解了很多關(guān)于機械手的知識，也了解了關(guān)于次項技術(shù)國內(nèi)外所作出的研究和不斷創(chuàng)新，了解了機械手最基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 參考文獻： 《 工 業(yè) 機 器 人 設(shè) 計 》 周 伯 英 機 械 工 業(yè) 出 版 社 第 二版 1995 《 機 器 人 機 械 設(shè) 計 》 龔 振 邦 電 子 工 業(yè) 出 版 社 第 一 版 1995 《 機 械 制 造 裝 備 設(shè) 計 》 馮辛安 機 械 工 業(yè) 出 版 社 第 二 版 20xx 《 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 手 冊 第 二 版 》 吳 宗 哲 高 等 教 育 出 版 社 1999 《機械 零 件 手 冊 》 周 開 勤 高 等 教 育 出 版 社 第 一 版 1993 《 工 業(yè) 機 械 手 設(shè) 計 》 李 允 文 機 械 工 業(yè) 出 版 社 第 二 版 1996 21