【正文】 腐蝕性的工作介質(zhì)中，所以對機(jī)械手的腕部沒有太多不利因素。因此，在腕部設(shè)計時，必須力求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。 腕部的設(shè)計計算 腕部設(shè)計的基本要求（1）力求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕 腕部處于手臂的最前端，它連同手部的靜、動載荷均由臂部承擔(dān)。本設(shè)計機(jī)械手采用吸附式手部。顯然是不合適的，因此不選擇這種類型。常用的工業(yè)機(jī)械手手部,按握持工件的原理,分為夾持和吸附兩大類。（3）托持式 用于特殊形狀或有特殊要求的零件。盤類、環(huán)類零件及雜件的抓取及搬運。 本此設(shè)計采用電磁吸盤式。應(yīng)當(dāng)考慮到在一定的吸附力下，不同的傳動機(jī)構(gòu)所需的驅(qū)動力大小是不同的。　　9． Pro/LIBARARY亦有提供與 Pro/MOLDESIGN使用的功能，包括標(biāo)準(zhǔn)化的摸具組裝及元件?！　?． 直接取得 Pertinent模具設(shè)計工程的信息，包括沖填器皿及型腔表面積等信息?！　?． 用不同的縮減補(bǔ)償方式，修改造型幾何體?！　?． 對單一、多面類似或者多面不同的型腔，采用 Pro/ENGINEER的組裝命令及花樣組來定出型腔。　　9． SET：用于輸入符合 VDA標(biāo)準(zhǔn)的 Pro/ENGINEER模型。　　7． IGES128：用于輸出零件幾何體(注：除非特殊需求規(guī)定，將無效)?！　?． IGES：用于輸出符合 IGES4．0標(biāo)準(zhǔn)的2D圖形和3D模型(包括零件和部件)?！　?． DXF：用于輸入和輸出那些支持 DXF格式文件系統(tǒng)的2D信息。數(shù)據(jù)交換功能包括：　　1． SLA：用于將3D模型信息輸出到生產(chǎn)工作臺。覆蓋到非參數(shù)化實體模型上的表面可以作為一個“單一特征”。　　4． 三維表面模型：Pro/INTERFACE提供了通過 IGES4．0或 SET將部分表面或整個表面線框模型輸入到 Pro/ENGINEER內(nèi)的能力。　　3． 任意形狀曲面：Pro/INTERFACE提供了通過 IGES4．0或 SET將一個或更多的任意形狀曲面輸入到 Pro/ENGINEER內(nèi)的能力。　　2． 三維線框圖形：Pro/INTERFACE提供了將3D線框幾何體通過 IGES4．0或 SET 輸入到 Pro/ENGINEER內(nèi)的能力，該線框體能被用于生成全參數(shù)化，以特征為基礎(chǔ)的實體模型。剖面可以參數(shù)化并被構(gòu)造 Pro/ENGINEER內(nèi)的任意特征種類。這一功能特性給工程設(shè)計者提供了在設(shè)計上從未有過的簡易和靈活。參數(shù)化設(shè)計相對于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無論多么復(fù)雜的幾何模型，都可以分解成有限數(shù)量的構(gòu)成特征，而每一種構(gòu)成特征，都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的基本概念。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域占據(jù)重要位置。 第三章 機(jī)械部分零件的計算及建模 Pro/Engineer軟件建模[[] ：] Pro/Engineer操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。 本章小結(jié) 本章對機(jī)械手的整體部分進(jìn)行了總體設(shè)計，選擇了機(jī)械手的基本形式以及自由度，確定了本設(shè)計采用機(jī)械驅(qū)動，給出了設(shè)計中機(jī)械手的一些技術(shù)參數(shù)。采用機(jī)械驅(qū)動式機(jī)械手,結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、尺寸緊湊、驅(qū)動力大，常用于固定場所等優(yōu)點。 驅(qū)動機(jī)構(gòu)是工業(yè)機(jī)械手的重要組成部分, 工業(yè)機(jī)械手的性能價格比在很大程度上取決于驅(qū)動方案及其裝置。如圖21所示：圖21 機(jī)械手的原理圖 機(jī)械手的主要部件及運動 在垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)械手的基本方案選定后，根據(jù)設(shè)計任務(wù)，為了滿足設(shè)計要求，本設(shè)計關(guān)于機(jī)械手具有3個自由度既：手部仰俯運動；手臂伸縮；手臂仰俯運動3個主要運動。 垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)械手的優(yōu)點是可以自由的實現(xiàn)三維空間的各種姿態(tài)，可以生成各種姿態(tài)，可以生成各種復(fù)雜形狀的軌跡。由于垂直于地面的腰部旋轉(zhuǎn)軸（相當(dāng)于大臂旋轉(zhuǎn)的肩部旋轉(zhuǎn)軸），帶動小臂旋轉(zhuǎn)的肘部旋轉(zhuǎn)軸及小臂前端的手腕等構(gòu)成。 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；（2）圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手； （3）水平多關(guān)節(jié)型機(jī)械手； （4）垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)械手。本設(shè)計主要任務(wù)是完成機(jī)械手的結(jié)構(gòu)方面設(shè)計，在本章中對機(jī)械手的座標(biāo)形式、自由度、驅(qū)動機(jī)構(gòu)等進(jìn)行了確定。比較細(xì)致的介紹了機(jī)械手的發(fā)展趨勢，簡要的敘述了本文研究的內(nèi)容。在機(jī)械手的組成上，系統(tǒng)的從執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及控制部分三個方面說明。掌握了三維軟件設(shè)計的一般過程。在此基礎(chǔ)上，確定了工業(yè)機(jī)械手的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對工業(yè)機(jī)械手的運動進(jìn)行了簡單的力學(xué)模型分析，完成了機(jī)械手機(jī)械方面的設(shè)計工作（包括傳動部分、執(zhí)行部分、驅(qū)動部分）的設(shè)計工作。但是在多傳感器信息融合控制技術(shù)、遙控加局部自主系統(tǒng)遙控機(jī)器人、智能裝配機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)械等的開發(fā)用方面則剛剛起步，與國外先進(jìn)水平差距較大，需要在原有成績的基礎(chǔ)上，有重點地系統(tǒng)攻關(guān)，才能形成系統(tǒng)配套可供實用的技術(shù)和產(chǎn)品。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、模塊化設(shè)計，“863”計劃的支持下，也取得了不少成果。在應(yīng)用規(guī)模上，我國己安裝的國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人約200臺，約占全球已安裝臺數(shù)的萬分之四。其中有130多臺套噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近30條自動噴漆生產(chǎn)線(站)上獲得規(guī)模應(yīng)用，弧焊機(jī)器人己應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。從94年美國開發(fā)出“虛擬軸機(jī)床”以來，這種新型裝置已成為國際研究的熱點之一，紛紛探索開拓其實際應(yīng)用的領(lǐng)域。美國發(fā)射到火星上的“索杰納”機(jī)器人就是這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最著名實例。(5)虛擬現(xiàn)實技術(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。器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu):大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。國外已有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問市。(2)機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。主要控制的是坐標(biāo)位置，并注意其加速度特性。 控制系統(tǒng)分類 在機(jī)械手的控制上，有點動控制和連續(xù)控制兩種方式。根據(jù)動力源的不同, 工業(yè)機(jī)械手的驅(qū)動機(jī)構(gòu)大致可分為液壓、氣動、電動和機(jī)械驅(qū)動等四類。（4） 行走機(jī)構(gòu) 有的工業(yè)機(jī)械手帶有行走機(jī)構(gòu)，我國的正處于仿真階段。 手臂的各種運動通常用驅(qū)動機(jī)構(gòu)（如液壓缸或者氣缸）和各種傳動機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，從臂部的受力情況分析，它在工作中既受腕部、手部和工件的靜、動載荷，而且自身運動較為多，受力復(fù)雜。如果改變手部的姿態(tài)（方位），則用腕部的自由度加以實現(xiàn)。它的作用是支撐腕部和手部（包括工作或夾具），并帶動他們做空間運動。因此在要求較大回轉(zhuǎn)角的情況下，采用齒條傳動或鏈輪以及輪系結(jié)構(gòu)。一般腕部設(shè)有回轉(zhuǎn)運動再增加一個上下擺動即可滿足工作要求，有些動作較為簡單的專用機(jī)械手，為了簡化結(jié)構(gòu)，可以不設(shè)腕部，而直接用臂部運動驅(qū)動手部搬運工件。手腕有獨立的自由度。 傳力機(jī)構(gòu)形式教多，常用的有：滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜槭杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母式、彈簧式和重力式。 如圖11所示：圖11 機(jī)械手組成結(jié)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（1）手部 既直接與工件接觸的部分，一般是回轉(zhuǎn)型或平動型（多為回轉(zhuǎn)型，因其結(jié)構(gòu)簡單）。上海柴油機(jī)廠、北京內(nèi)燃機(jī)廠、洛陽拖拉機(jī)廠等已有較成熟的經(jīng)驗。如沈陽低壓開關(guān)廠200t環(huán)類沖床磁力起重器殼體下料機(jī)械手和天京拖拉機(jī)廠400t沖床的下料機(jī)械手等；其一是用于多工位沖床，用作沖壓件工位間步進(jìn)輕局技術(shù)研究所制作的120t和40t多工位沖床機(jī)械手等。如上海第二汽車配件廠的燈殼沖壓生產(chǎn)線機(jī)械手（生產(chǎn)線中有兩臺多工位機(jī)床）和天津二注塑機(jī)有加料、合模、成型、分模等自動工作循環(huán)，裝上機(jī)械手的自動裝卸工件，可實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)。目前，機(jī)械手在這方面應(yīng)用很多，如上海柴油機(jī)廠的曲拐自動車床和座圈自動車床機(jī)械手，大連第二車床廠的自動循環(huán)液壓仿行車床機(jī)械手，沈陽第三機(jī)床廠的Y38滾齒機(jī)械手，青海第二機(jī)床廠的滾銑花鍵機(jī)床機(jī)械手等。 加工箱體類零件的組合機(jī)床自動線，一般采用隨行夾具傳送工件，也有采用機(jī)械手的，如上海動力機(jī)廠的氣蓋加工自動線轉(zhuǎn)位機(jī)械手。 建造旋轉(zhuǎn)零件（轉(zhuǎn)軸、盤類、環(huán)類）自動線 一般都采用機(jī)械手在機(jī)床之間傳遞零件。本文以能夠?qū)崿F(xiàn)這類工作的搬運機(jī)械手為研究對象。從這里可以看出，裝卸、搬運等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實現(xiàn)這些工序的自動化而產(chǎn)生的。可在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)很大程度上不是連續(xù)的。 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程中的自動化已成為突出的主題。 機(jī)械手是工業(yè)自動控制領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對象。 隨著工業(yè)機(jī)器手（機(jī)械人）研究制造和應(yīng)用的擴(kuò)大，國際性學(xué)術(shù)交流活動十分活躍，歐美各國和其他國家學(xué)術(shù)交流活動開展很多。它與電子計算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系。目前國外已經(jīng)出現(xiàn)了觸覺和視覺機(jī)械手。它設(shè)有微型電子計算機(jī)控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。預(yù)計到1990年將有55萬機(jī)器人在工作。在數(shù)量上已占世界首位，約占70%，并以每年50%～60%的速度增長。智能機(jī)械手約為17億日元，為1978年的6倍。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。1976年個大學(xué)和國家研究部門用在機(jī)械手的研究費用42%。自1969年從美國引進(jìn)二種典型機(jī)械手后，大力研究機(jī)械手的研究。 瑞典安莎公司采用機(jī)械手清理鑄鋁齒輪箱毛刺等。德國KnKa公司還生產(chǎn)一種點焊機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。它給出在第一次故障前的平均運行時間），由400小時提高到1500小時，精度可提高到177。如Unimate公司建立了8年機(jī)械手試驗臺，進(jìn)行各種性能的試驗。1毫米。雖然這兩種機(jī)械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國外工業(yè)機(jī)械手發(fā)展的基礎(chǔ)。 1962年美國機(jī)械鑄造公司也試驗成功一種叫Versatran機(jī)械手，原意是靈活搬運。不少球坐標(biāo)式通用機(jī)械