畢業(yè)論文搬運機械手的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計-展示頁
2025-06-28 18:40本頁面
【正文】 用途在于裝卸、搬運、焊接、鑄鍛和熱處理等方面，無論數(shù)量、品種和性能方面還不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。它與電子計算機和電視設(shè)備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS(Flexible Manufacturing System) 和柔性制造單元FMC(Flexible Manufacturing Cell) 中的重要一環(huán)。它的主要方向為研究安裝各種傳感器，把感覺到的信息進(jìn)行反饋，使機器人具有感覺功能。 目前工業(yè)機器人主要依靠人工進(jìn)行控制，大部分還屬于第一代；控制方式則為開環(huán)式，沒有識別能力；改進(jìn)的方向主要是降低成本和提高精度。 工業(yè)機器人發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國家是日本。其中的機械系統(tǒng)又叫執(zhí)行器，也就是本文中所說的執(zhí)行機構(gòu)部分。驅(qū)動機構(gòu)為機器人提供各關(guān)節(jié)所需要的動力，傳動系統(tǒng)能夠?qū)Ⅱ?qū)動力轉(zhuǎn)換為滿足機器人各關(guān)節(jié)力矩和運動所要求的驅(qū)動力或力矩。 機器人各組成部分之間的關(guān)系機器人的機械系統(tǒng)主要由執(zhí)行機構(gòu)和驅(qū)動系統(tǒng)組成。目前研究的主要對象主要集中機器人的視覺裝置上，即給予機器人以眼睛的功能，使它能識別物體和躲避障礙物。一般而言，機器人通常就是由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)這三部分組成，如圖 11 所示。按照結(jié)構(gòu)形式的不同機器人又可以分為多種類型，其中最常用的為關(guān)節(jié)型機器人，因其具有結(jié)構(gòu)緊湊，所占空間體積小，相對工作空間最大，甚至能繞過基座周圍的一些影響其工作的障礙物等這樣一些特點，成為機器人中使用最多的一種結(jié)構(gòu)形式。它是為主機服務(wù)的，由主機驅(qū)動。第二類稱為操作機，它是需要人工操作的，它最開始先是通過執(zhí)行器來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到利用無線電操作機器人來對月球進(jìn)行探測等。第一類是不需要人工操作的通用機器人，本次所設(shè)計的搬運機械手即屬于此類裝置。換句話說，機器人就是用自動化裝置代替人工，把工件從某個位置移向指定的位置，或按照工作要求以操縱工件進(jìn)行裝配或加工。缺點是適應(yīng)性較差，功能比較少。“工業(yè)機器人”大部分是指可以編程的能夠獨立自動抓取、搬運零件、操作工具的自動化加工設(shè)備。但除了切削加工自身外，同時還有著大量的裝卸、搬運、裝配等作業(yè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于上述幾個方面。目 錄摘 要 IABSTRACT I1 前言 1 機器人概述 1 機器人的歷史、現(xiàn)狀 3 52 搬運機械手的總體設(shè)計方案 53 機械手手爪的設(shè)計 7 手爪設(shè)計的基本要求 7 手爪結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 8 手爪開合驅(qū)動力的計算 9 手爪開合驅(qū)動液壓缸的計算 104 機械手手腕的設(shè)計 11 11 11 13 14 155機械手伸縮臂設(shè)計 16 16 17 18 186 驅(qū)動系統(tǒng) 18 18 19 197 其它機械部件 20 20 218 結(jié) 論 229 參 考 文 獻(xiàn) 23致 謝 241 前言 機器人概述 在現(xiàn)代化工業(yè)中，生產(chǎn)過程的自動化和機械化，在現(xiàn)代化工業(yè)進(jìn)程中扮演著越來越重要的作用，在機械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的?，F(xiàn)在大批量生產(chǎn)自動化的有效辦法是專用機床；自動化機械是有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動化的重要辦法是程控機床、數(shù)控機床、加工中心等。但工業(yè)機器人的出現(xiàn)，為這些作業(yè)的機械化奠定了良好的基礎(chǔ)。 機器人是一種具有人體部分功能，工作程序能夠固定的自動化裝置，它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、容易維修。目前我國常把具有上述特點的機器人稱為專用機器人，而把工業(yè)機器人稱為通用機器人。 機器人一般分為三類。它是一種獨立的裝置，可以根據(jù)任務(wù)的需要編制程序，從而完成各項規(guī)定操作。第三類主是主要附屬于自動機床或自動生產(chǎn)線上的專業(yè)機器人，用以解決機床上下料和工件傳送。屬于專用機器人，除少數(shù)外，工作程序一般是固定的。要機器人能夠像人一樣拿取東西，具備人手的一些類似功能，最簡單的基本條件是要有一套類似于指、腕、臂、等關(guān)節(jié)組成部分，構(gòu)成的一系列抓取和移動機構(gòu)，我們稱之為執(zhí)行機構(gòu)；像手臂肌肉那樣使之運動的驅(qū)動，我們稱之為傳動系統(tǒng)；像大腦那樣指揮手動作的控制系統(tǒng)。 機器人的一般組成對于現(xiàn)代化的智能機器人而言，它還具有一定的智能系統(tǒng)，主要包括感覺裝置、視覺裝置和語言識別裝置等。機器人的這些組成部分并不是各自獨立的，或者說并不是簡單的疊加在一起， 所示。執(zhí)行機構(gòu)是機器人能夠完成各項工作任務(wù)的根本，通常由連桿和關(guān)節(jié)組成，由驅(qū)動系統(tǒng)提供動力，按照控制系統(tǒng)的要求完成各項工作任務(wù)。有的資料把機器人分為機械系統(tǒng)部分、驅(qū)動系統(tǒng)部分和控制系統(tǒng)部分三大部分。 機器人的歷史、現(xiàn)狀 1958年第一臺機器人在美國聯(lián)合控制公司誕生，使美國成為第一個研究機器人的國家，它的結(jié)構(gòu)特點是機體上安裝一回轉(zhuǎn)長臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放裝置，是示教型的控制系統(tǒng)。它在1969年從美國引進(jìn)兩種典型機器人后，便開始大力從事機器人的研究。 第二代機器人它設(shè)有微型電子計算機控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力正在加緊研制。 第三代機器人通常能獨立地完成工作過程中的各種任務(wù)。隨著工業(yè)機器人研究制造和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，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。使用工業(yè)機器人代替人工操作的，主要是在危險作業(yè)、多粉塵、高溫、噪聲、工作空間狹小等不適于人工作業(yè)的環(huán)境。 隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會的進(jìn)步，針對于上述各個領(lǐng)域的機器人系統(tǒng)的應(yīng)用和研究對系統(tǒng)本身也提出越來越多的要求。計算機集成制造（CIM）要求機器人系統(tǒng)能和車間中的其它自動化設(shè)備集成在一起。然而，目前商品化的機器人系統(tǒng)多采用封閉結(jié)構(gòu)的專用控制器，一般采用專
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