【正文】 重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)各，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運(yùn)或操作的自動機(jī)械裝置。機(jī)器人技術(shù)是綜合了計算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。 9 9 ………………………………………………………..錯誤!未定義書簽。目 錄第一章 緒論 錯誤!未定義書簽。氣動部分的設(shè)計主要是選擇合適的控制閥，設(shè)計合理的氣動控制回路，通過控制和調(diào)節(jié)各個氣缸壓縮空氣的壓力、流量和方向來使氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)獲得必要的力、動作速度和改變運(yùn)動方向，并按規(guī)定的程序工作。本文主要進(jìn)行了氣動機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和氣動設(shè)計。包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文論文題目： 氣動機(jī)械手的設(shè)計115801023019王瑩學(xué)　　　　號：_________________________作　 　者：_________________________機(jī)械制造及自動化專 業(yè) 名 稱：_________________________2013年 4 月 13 日氣動機(jī)械手的設(shè)計論文題目： 王瑩作者：_________________________ 包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 胡月霞 包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳淑英 指 導(dǎo) 教 師： 單位： 　　　　　　 單位： 論文提交日期：2013年 月 日摘 要 氣動機(jī)械手是能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)由氣缸、氣爪和連接件組成，可按預(yù)定軌跡運(yùn)動，實現(xiàn)對工件的抓取、搬運(yùn)和卸載。關(guān)鍵詞：氣動機(jī)械手；氣缸；氣動回路。 氣動機(jī)械手概述 5 機(jī)械手的組成和分類 5 5 8 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 錯誤!未定義書簽。第二章 氣動系統(tǒng)設(shè)計 114．1 氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖 11第三章 機(jī)械手總體設(shè)計方案和氣動回路的設(shè)計 10 機(jī)械手的運(yùn)動規(guī)劃…………………………………………………………………………. 10 機(jī)械手基本形式的選擇……………………………………………………………………. 12 機(jī)械手的主要部件及運(yùn)動………………………………………………………………… 13 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的選擇……………………………………………………………………………. 13 機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)列表……………………………………………………………………. 13 氣動回路的設(shè)計……………………………………………………………………………. 144 氣動機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計 15 機(jī)械手末端執(zhí)行器的設(shè)計………………………………………………………………… 15 末端執(zhí)行器的概述………………………………………………………………………. 15 末端執(zhí)行器的運(yùn)動和驅(qū)動方式………………………………………………………… 16 末端執(zhí)行器的典型結(jié)構(gòu)…………………………………………………………………. 16 末端執(zhí)行器的具體設(shè)計…………………………………………………………………. 17 機(jī)械手手臂的設(shè)計…………………………………………………………………………. 19 機(jī)械手手臂的設(shè)計要求…………………………………………………………………. 19 機(jī)械手手臂的具體設(shè)計方案……………………………………………………………. 20 伸縮手臂的設(shè)計…………………………………………………………………………. 21 升降手臂的設(shè)計…………………………………………………………………………. 24 回轉(zhuǎn)臂設(shè)計………………………………………………………………………………. 265 結(jié)論 30致謝 31參考文獻(xiàn) 32IV 1 緒論 氣動機(jī)械手概述氣動機(jī)械手由操作機(jī)(機(jī)械本體)、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作，自動控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動化設(shè)備。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。機(jī)器人應(yīng)用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標(biāo)志。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱為“工業(yè)機(jī)械手”。尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨立的按程序控制實現(xiàn)重復(fù)操作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機(jī)械手”，簡稱通用機(jī)械手。 機(jī)械手的組成和分類工業(yè)機(jī)械手通常由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動傳動裝置、控制系統(tǒng)和智能系統(tǒng)四部分組成。 圖12工業(yè)機(jī)械手的典型結(jié)構(gòu) 手部腕部臂部執(zhí)行機(jī)構(gòu)腰部基座部（固定或移動） 工業(yè)機(jī)械手電、液或氣驅(qū)動裝置 驅(qū)動裝置 單關(guān)節(jié)伺服控制器 控制系統(tǒng)關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)及其它信息交換計算機(jī)感覺裝置子視覺裝置子 智能系統(tǒng)語言識別裝置 圖13工業(yè)機(jī)械手的組成方框圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)（也稱操作機(jī)）是機(jī)械手賴以完成工作任務(wù)的實體，通常由桿件和關(guān)節(jié)組成。手部又稱末端執(zhí)行器，是工業(yè)機(jī)械手直接進(jìn)行工作的部分，可以是各種夾持器。腰部是執(zhí)行結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部件，它的制造誤差、運(yùn)動精度和平穩(wěn)性，對機(jī)械手的定位精度有決定性的影響；基座是整個機(jī)械手的支撐部分，有固定式和移動式兩種。工業(yè)機(jī)械手的驅(qū)動傳動裝置包括驅(qū)動器和傳動機(jī)構(gòu)兩個部分，它們通常與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連成一體。驅(qū)動器通常有電機(jī)（直流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)）、液壓或氣動裝置，目前使用最多的是交流伺服電機(jī)?？刂葡到y(tǒng)有兩種方式。另一種是分散（級）式控制，即采用多臺微機(jī)來分擔(dān)機(jī)器人的控制，如當(dāng)采用上、下兩級微機(jī)共同完成機(jī)器人的控制時，主機(jī)常用于負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理、通訊、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)計算，并向下級微機(jī)發(fā)送指令信息；作為下級從機(jī)，各關(guān)節(jié)分別對應(yīng)一個CPU，進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算和伺服控制處理，實現(xiàn)給定的運(yùn)動，并向主機(jī)反饋信息。智能系統(tǒng)是目前機(jī)械手系統(tǒng)中一個不夠完善但發(fā)展很快的子系統(tǒng)。前者主要靠硬件（各種傳感器）實現(xiàn)。.工業(yè)機(jī)械手的種類很多，按使用范圍、驅(qū)動方式和控制系統(tǒng)等進(jìn)行分類。專用機(jī)械手具有動作少、工作對象單一、結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠和造價低等特點，適用于大批量的自動化生產(chǎn)的自動換刀機(jī)械手，如自動機(jī)床、自動線的上、下料機(jī)械手。格性能范圍內(nèi)，其動作程序是可變的，通過調(diào)整可在不同場合使用，驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是獨立的。通用機(jī)械手按其控制定位的方式不同可分為簡易型和伺服型兩種:簡易型以“開一關(guān)”式控制定位，只能是點位控制:可以是點位的，也可以實現(xiàn)連續(xù)軌控制；同時還可分為伺服型和一般型的機(jī)械手，伺服型具有伺服系統(tǒng)定位控制系統(tǒng)，一般的伺服型通用機(jī)械手屬于數(shù)控類型。其主要特點是:介質(zhì)李源極為方便，輸出力小，氣動動作迅速，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。機(jī)械傳動機(jī)械手即由機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)(如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機(jī)構(gòu)等)驅(qū)動的機(jī)械手。它的主要特點是運(yùn)動準(zhǔn)確可靠，用于工作主機(jī)的上、下料。 (三)按控制方式分點位控制它的運(yùn)動為空間點到點之間的移動，只能控制運(yùn)動過程中幾個點的位置，不能控制其運(yùn)動軌跡。目前使用的專用和通用工業(yè)機(jī)械手均屬于此類。這類工業(yè)機(jī)械手一般采用小型計算機(jī)進(jìn)行控制。 (1)液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失(摩擦損失、泄露損失等):液壓傳動易泄漏，不僅污染工作場地，限制其應(yīng)用范圍，可能引起失火事故，而且影響執(zhí)行部現(xiàn)在的機(jī)械手大多采用液壓傳動，液壓傳動存在以下幾個缺點:分的運(yùn)動平穩(wěn)性及正確性。