平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-wenkub.com
2025-06-23 17:23 本頁面
【正文】 然而機(jī)遇也意味著挑戰(zhàn)，目前全球各大工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商都已大力開拓中國市場，依靠自身優(yōu)勢，提高自主創(chuàng)新，尋求發(fā)展道路，是中國工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)在激烈市場競爭中需面對(duì)的問題。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)只對(duì)平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)做了詳細(xì)的計(jì)算設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，成 本低。 19 設(shè)計(jì)的效果說明 由于此設(shè)計(jì)要求為三個(gè)自由度，所以此處無運(yùn)動(dòng)要求，只用來支承。臂部的運(yùn)動(dòng)愈多 ,機(jī)身的結(jié)構(gòu)和受力愈復(fù)雜。 為了提高精度，采用以 及齒輪傳動(dòng) i=12zz = Z1 的齒數(shù)為 20， z2 的齒數(shù)為 70。 查表《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版 表 得 ? =， 0 0 12 9 2 0 0 ???PC ，所以也可用此公式估算， 所以， ).(0 2 2 0 1 0 0 10 0 1 MNFdT ?????? ? 查表《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版 表 得 ? =， ???PC ，所以也可以用此公式估算， 所以， ).(0 0 4 1 2 00 0 1 MNFdT ?????? ? 所以， T 總 ).(0 2 6 1 7 0 4 1 2 2 0 1 MNTT ????? 取 伺服系統(tǒng)的選擇 18 因?yàn)樗栩?qū)動(dòng)力小，精度要求不很高，所以選擇控制方便，輸出轉(zhuǎn)角無長期積累誤差的步進(jìn)電機(jī)。 所以， ? ? M P aM P ahbQ 4 0 3 2 0 33 ??????? ?? ?? ? 所以選 10 號(hào)工字鋼合適。 六、大臂的設(shè)計(jì) 大臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 把大臂的截面設(shè)計(jì)成工字鋼形式，這樣抗彎系數(shù)大，使截面面積小，從而減輕小臂重量，使其經(jīng)濟(jì)、輕巧。 查表《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版 表 得 ? =， ???PC ，所以也可用此公式估算， 所以， 0 1 0 1 8 2 60 0 1 ?????? FdT ? （ ） 查表《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版 表 得 ? =， 1015018027000 ???PC ,所以也可用此公式估算， 所以， ).(0 0 2 3 8 00 0 1 MNFdT ?????? ? 所以， T 總 =T1+T2=+? () 取 驅(qū)動(dòng)的選擇 16 因?yàn)樗栩?qū)動(dòng)力小，精度要求不很高，所以選擇控制方便，輸出轉(zhuǎn)角無長期積累誤差的步進(jìn)電機(jī)。 所以， ? ? M P aM P ahbQ 0 0 1 8 033 ???????? ?? ?? 所以選 10 號(hào)工字鋼合適。 小臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 把小臂的截面設(shè)計(jì)成工 字鋼形式，這樣抗彎系數(shù)大，使截面面積小，從而減輕小臂重量，使其經(jīng)濟(jì)、輕巧。而且此處作用力不大，所以選氣壓傳動(dòng)。而且此處作用力不大，所以選氣壓傳動(dòng)。 (3) 應(yīng)能保證工件在手指內(nèi) 準(zhǔn)確定位。 見表 11 8 表 11 機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)械手類型 平面關(guān)節(jié)型 抓取重量 自由度 3 個(gè)（ 2 個(gè)回轉(zhuǎn)， 1 個(gè)移動(dòng)） 大臂 長 700mm，回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)角 240，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 單片機(jī)控制 小臂 長 600mm，回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)角 240，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 單片機(jī)控制 移動(dòng)關(guān)節(jié) 氣缸驅(qū)動(dòng) 行程開關(guān)控制 手指 氣缸驅(qū)動(dòng) 行程開關(guān)控制 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下圖所示： 9 10 三、手指設(shè)計(jì) 工業(yè)機(jī)械手的手部是用來抓持工件或工具的部件。手臂的內(nèi)孔裝有傳動(dòng)軸，可把動(dòng)作傳給手腕， 以傳動(dòng)、伸屈手腕、開閉手指。 二、 機(jī)械手的總體設(shè)計(jì) 本機(jī)械手共有 6 個(gè)關(guān)節(jié)動(dòng)作和 1 個(gè)抓手動(dòng)作 (見圖 1) ,使用 6 臺(tái)步進(jìn)電機(jī)分別控制 6 個(gè)關(guān) 節(jié)的動(dòng)作。這樣的智能機(jī)器人，可以山人用特殊的語臺(tái) (計(jì)算機(jī)語言甚至廠 }語 )對(duì)其下達(dá)命令、布置任務(wù)。這種機(jī)械手可以從一個(gè)工作地點(diǎn)移動(dòng)到另 一個(gè)工作地點(diǎn)。當(dāng)然，這樣的機(jī)械手還應(yīng)保證組合方便，一旦工作變更時(shí)，就能迅速而順利地重新組合。 (2)、品種多樣化：為了適應(yīng)不同工作需要，應(yīng)使機(jī)械手的品種多樣化，用機(jī)械手代替更多的人的手工勞動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，特別是那此工作比較單一、重復(fù)性很大而工作條件又較差和勞動(dòng)量較大的 1_種 (如熱加工 )，更應(yīng)該注意設(shè)計(jì)和使用各種類型的機(jī)械手。幾十年來，這項(xiàng)技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍，設(shè)計(jì)在不斷地修改，品種在不斷地增加，應(yīng)用領(lǐng)域在不斷地?cái)U(kuò)大。 專用機(jī)械手經(jīng)過幾十年的發(fā) 展，如今己進(jìn)入以通用機(jī)械手為標(biāo)志的時(shí)代。五十 —— 六十年代即制成了傳送和裝卸工件的通用機(jī)械手和數(shù)控示數(shù)再現(xiàn)型機(jī)械手。 第三、 鑄 、鍛 、焊、熱處理等熱加工方面。 國內(nèi)已建成的這類自動(dòng)線很多，如沈陽水泵廠的深井泵、 軸承體加工自動(dòng)線 環(huán)類 、大連電機(jī)廠的 號(hào)和 號(hào)電機(jī)自動(dòng)線 軸類 、上海拖拉機(jī)齒輪廠的齒坯加工 自動(dòng)線 盤類 等。手臂的作用是引導(dǎo)手指準(zhǔn)確地抓住工件，并運(yùn)送到所需要的位置上。所謂沒有手指的手部，一般指真空吸盤或磁吸盤。 （ 1） 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（手部） 手部安裝在手臂的前端。 機(jī)械手工作原理及設(shè)設(shè)計(jì)思想 本文設(shè)計(jì)的平面關(guān)節(jié)型 機(jī)械手，其主要包括三個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)（分別控制機(jī)械大臂和小臂旋轉(zhuǎn)以及手抓張合）和一個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié)（控制手腕伸縮），各關(guān)節(jié)均采用直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置，在機(jī)械大臂和小臂的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)上還裝配有增量式光電編碼器，提供半閉環(huán)控制所需的反饋信號(hào)。實(shí)踐證明它可以代替人手的繁重勞動(dòng)，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 江蘇城市職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （ 20xx 屆） 設(shè)計(jì)（論文）題目 平面關(guān)節(jié)型機(jī)械手設(shè)計(jì) 辦 學(xué) 點(diǎn) （系） 張家港辦學(xué)點(diǎn)（工程系） 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 班級(jí) 11 機(jī)械（普） 學(xué)號(hào) 11 0 404350532 學(xué)生姓名 邵強(qiáng) 指導(dǎo)教師 杜微娜 職稱 助教 2 摘要 ........................................................................................................................................................3 一、 概論 .................................................................................................................................................4 機(jī)械手的工作原理及設(shè)計(jì)思想 .....................................................................................................4 機(jī)械手應(yīng)用及應(yīng)用中容易出現(xiàn)的誤區(qū) ..........................................................................................5 機(jī)械手的發(fā)展及發(fā) 展前景 ............................................................................................................6
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