【正文】 很多，兩齒形曲線半徑之差很小，所以輪齒工作時很接近面接觸，則輪齒工作表面的磨損可由齒面的比壓 P 來控制。它是由三個基本構件構成的，帶凸緣的環(huán)形剛輪，杯形的柔輪和柔性軸承、橢圓盤構成的波發(fā)生器。本設計的底座旋轉采用諧波齒輪減速器傳動。57′ dPn?arctonarct 效率的計算公式： [12])tan(????? 查機電綜合設計指導書式 215 得式中： ——絲桿螺旋導程角有前計算的? 753??? ——摩擦角絲桿副摩擦系數(shù)為 ，其摩擦角為?04.~.f 01???把以上數(shù)據(jù)代入 得： )tan(?????7 / 39 %950.)1753tan(?????? 諧波齒輪減速器參數(shù)的確定一般一級諧波齒輪減速比可以在 50～500 之間，諧波齒輪結構簡單，零件少，重量輕，運動誤差小，無沖擊，齒的磨損小，傳動精度高，傳動平穩(wěn)。 [12]其中 74aN?= 25 mm , =6mm ,0DnP螺桿不長，變形量不大無需驗算。絲桿選為有效行程 450mm , 由前電機選擇的計算絲桿轉速 , NF245m? min52r?設計使用壽命取 L=27 106r ，工作溫度低于 100℃，可靠度 95%，精度為 3 級精度。表 21 機械手參數(shù)表3 機械手的傳動設計 滾珠絲杠的選擇絲桿所受載荷主要是手臂的重力，設計的手臂質(zhì)量約為 25KG 即等效載荷機械手類型 四自由度圓柱坐標型抓取重量 2Kg自由度 4 個（2 個回轉 2 個移動）底座 長 290mm，回轉運動，回轉角 240176。 [5]如下圖 圖 氣爪連接示圖底座的旋轉是通過步進電機聯(lián)接諧波齒輪直接驅動轉動機座轉動，從而實現(xiàn)機械手5 / 39的旋轉運動。手臂的伸縮是通過氣缸桿直接連接裝有擺動氣缸的擺動氣缸安裝板，從而實現(xiàn)伸縮運動的。 [10] 機械手傳動機構手臂的升降是步進電機通過聯(lián)軸器直接與絲桿連接。本設計中底座的旋轉與手臂升降都是采用步進電機作為驅動器（在第 5 章計算說明步進電機的選擇） ，而手臂的伸縮則選用七缸作為驅動器。圖 工作空間圖 機械手驅動系統(tǒng)的設計 機械手驅動器機械手驅動系統(tǒng)包括驅動器和傳動機構,它們常和執(zhí)行器聯(lián)成一體,驅動臂，桿和載荷完成指定的運動。下圖 23 描述了本機械手的工作空間，是頂視圖。其外觀與工作移動方位如圖 22圖 機器人外形圖 機器人的工作空間本機械手底座采用圓柱坐標型結構，其工作空間是一個具有一定角度的繞機械手轉動軸的扇形體立體空間。根據(jù)設計內(nèi)容和需求確定機械手，利用步進電機驅動和諧波齒輪傳動來實現(xiàn)機器人的旋轉運動；利用另一臺步進電機驅動滾珠絲杠旋轉，從而使與滾珠絲杠螺母副固連在一起的手臂實現(xiàn)上下運動；考慮到本設計中的機械手工作范圍不大，故利用氣缸驅動實現(xiàn)手臂的伸縮運動；末端夾持器則選用氣爪來做夾持器，用小型氣缸驅動夾緊。這兩項功能實現(xiàn)的技術基礎是精巧的機械結構設計和良好的伺服控制驅動。其中 2 個為旋轉，2 個為平移。機 械 手機 械 系 統(tǒng)控 制 系 統(tǒng)執(zhí) 行 機 構驅 動 機 構氣爪旋轉機構伸縮機構升降機構底座電器混合驅動3 / 39 總方案的擬定由設計要求本設計機械手實現(xiàn)的作用：自動線上有Ａ，Ｂ兩條輸送帶，之間距離為，現(xiàn)設計機械手將一棒料工件從 A 帶送到 B 帶并將棒料翻轉過來。本設計選用機械傳動、氣壓傳動和電機驅動。機械系統(tǒng)：：執(zhí)行系統(tǒng)是工業(yè)機器人完成抓取工件，實現(xiàn)各種運動所必需的機械部件，它包括氣爪、手臂升降、手臂伸縮、底座旋轉。2 機械手的總體設計 設計要求要求：本畢業(yè)設計要求學生掌握機器人或工業(yè)機械手的結構及工作原理，實現(xiàn)機械手的上升、下移、左移、右移抓緊和放松等多個自由度，完成一四自由度搬運機器人設計，要求所設計機器人能抓取一定質(zhì)量的工件并到達規(guī)定的地點。在某些勞動條件極其惡劣的條件下，工人難以用手工工作，可用本機械手代替人力勞動。由目前的發(fā)展狀況看，在可預見的將來它將在生產(chǎn)中扮演越來越重要的角色。通過對機械手的相應控制還可實現(xiàn)對棒料的排列。通過氣爪手指的不同選擇可滿足小于直徑 60mm 的棒料的搬運。本設計中的機械手有四個自由度，由底座的旋轉，手臂的升降，手臂的伸縮，手爪的旋轉組成。從機器人的應用與發(fā)展來看，在很多方面工業(yè)機器人代替人力勞動已是必然的趨勢，工業(yè)機器人將來必定有廣闊的發(fā)展前景。與全球機器人市場一樣，中1 / 39國機器人市場也逐漸活躍，1997 年上半年，我國從事機器人及相關技術產(chǎn)品研制、生產(chǎn)的單位已達 200 家，研制生產(chǎn)的各類工業(yè)機器人約有 410 臺，其中已用于生產(chǎn)的約占3/4。世界上工業(yè)機器人萌芽于 50 年代的美國，經(jīng)過 40 多年的發(fā)展，已被不斷地應用于人類社會很多領域，正如計算機技術一樣，機器人技術正在日益改變著我們的生產(chǎn)方式。并且能跟蹤工作對象的變化，具有適應工作環(huán)境的功能。第三代工業(yè)機器人即智能機器人。它具有尋力覺、觸覺、視覺等進行反饋的能力。它的控制方式比較簡單，應用在線編程，即通過示教存貯信息，工作時讀出這些信息，向執(zhí)行機構發(fā)出指令，執(zhí)行機構按指令再現(xiàn)示教的操作。工業(yè)機器人以剛性高的手臂為主體，與人相比，可以有更快的運動速度，可以搬運更重的東西，而且定位精度相當高，它可以根據(jù)外部來的信號，自動進行各種操作。工業(yè)機器人是一種機體獨立，動作自由度較多，程序可靈活變更，能任意定位，自動化程度高的自動操作機械。在許多生產(chǎn)領域，它對于提高生產(chǎn)自動化水平，提高勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益，改善工人勞動條件的作用日見顯著。但近十幾年來，機器人的開發(fā)不僅越來越優(yōu)化，而且涵蓋了許多領域，應用的范疇十分廣闊。隨著近代的工業(yè)革命，機器產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展成為近代工業(yè)的主要支柱。 transporting。 關鍵詞：四自由度；機械手；搬運；工業(yè)機器人AbstractToday that develop continuously in the society, The robot are more and more Using at industry scene application. Replaces the manpower with the machine strength, It‘s the historical development tendency that liberates the humanity from the arduous physical labor. In the recent several years, the robot development not only more and more optimizes, but also moreover has covered many domains.Industrially, automatic control systems are found in numerous applications, such as automation machine tool control, puter systems and robotics. Industrial robots are relatively new electromechanical devices that are beginning to change the appearance of modern industry.This paper design for enhances the labor productivity, product quality, economic efficiency and reduces the worker labor intensity. Some job working at extremely bad environment, that people can’t work in hand, so the robots can replace worker to do it.This scheme introduced a cylindrical robot for four degree of freedom. It is posed of two linear axes and two rotary axis current This paper mainly use at the transporting of circular good material that quality is short to 2KG. The different fingernail finger was Choice for transporting the good material that diameter is smaller than 60mm.Under controller function the robot move the ponents from one assembly line to other assembly line and turn over it in space, perform relatively simple takes. Key words: four degrees of freedom。通過氣爪手指的不同選擇可滿足直徑小于 60mm 的棒料的搬運。本設計為四自由度圓柱坐標型工業(yè)機械手，其工作方向為兩個直線方向和兩個旋轉方向。本設計的機械手是基于提高勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益，減輕工人勞動強度而設計的。在工業(yè)上，自動控制系統(tǒng)有著廣泛的應用，如工業(yè)自動化機床控制，計算機系統(tǒng)，機器人等。I / 39摘 要在社會不斷發(fā)展的今天，機器人在工業(yè)現(xiàn)場中的應用也越來越廣泛，用機器的力量代替人力，而將人類從繁重的體力勞動中解放出來是歷史發(fā)展的趨勢。近十幾年來，機器人的開發(fā)不僅越來越優(yōu)化，而且涵蓋了許多領域，應用的范疇十分廣闊。而工業(yè)機器人是相對較新的電子設備，它正開始改變現(xiàn)代化工業(yè)面貌。在某些勞動條件極其惡劣的條件下，工人難以用手工工作，可用本機械手代替人力勞動。本設計中的四自由度棒料搬運機械手，主要是針對質(zhì)量少于 2KG 的圓形棒料的搬運。在控制器的作用下，機械手執(zhí)行將工件從一條流水線拿到另一條流水線并把工件翻轉過來這一簡單的動作。 robot。 Industrial robot目 錄摘 要 ...................................................................................................................................