【正文】 4，雖然其動作自由度種類大多類似，但是因其在工業(yè)、制造業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用條件和具體工作要求的差異，所以機(jī)械手的外觀形狀、結(jié)構(gòu)、功能以及其具體動作次序和形式千差萬別，不過為了方便機(jī)械手的設(shè)計，機(jī)械手按照其的各系統(tǒng)的組成大致可以分為：①動力驅(qū)動系統(tǒng)、②傳動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、③控制系統(tǒng)三大類。近年來機(jī)械手在工業(yè)、制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用突飛猛進(jìn)，這對于工業(yè)文明的進(jìn)步產(chǎn)生了“雪崩式效應(yīng)”，越來越多的無人化工廠隨著機(jī)械手的發(fā)展如春筍般涌現(xiàn)。機(jī)械手是現(xiàn)代工業(yè)革命變革、現(xiàn)代工業(yè)水平高度提高催生的一種新技術(shù)產(chǎn)品，從較高應(yīng)用層次來說，機(jī)械手是集機(jī)械設(shè)計、計算機(jī)程序控制等多領(lǐng)域知識和多種設(shè)計方法于一身的一種新型自動化裝備，特別是近年來互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)和應(yīng)運機(jī)械手已開始從自動化向智能化領(lǐng)域邁進(jìn)。所以本課題希望設(shè)計出一種成本低、應(yīng)用層次相對較低的機(jī)械手，填補(bǔ)這一領(lǐng)域市場的空白，這對于工業(yè)、制造業(yè)領(lǐng)域以及人類社會的發(fā)展都具有及其重要的意義和價值。特別是近幾十年來工業(yè)、制造業(yè)領(lǐng)域在機(jī)械手的廣泛應(yīng)用下發(fā)生了偉大的變革，在此背景下整個社會的生產(chǎn)力水平、產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高，與此同時在工業(yè)生產(chǎn)中現(xiàn)代工人的勞動強(qiáng)度也大大降低。在此背景下機(jī)械手技術(shù)也在飛速發(fā)展，并且在其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷地深入、飛速地拓寬，特別是近些年來機(jī)械手在現(xiàn)代制造業(yè)領(lǐng)域更是得到了非常廣泛的應(yīng)用。 programmable control21引言機(jī)械手是當(dāng)今世界的科技革命發(fā)展飛速變革的必然產(chǎn)物，它的出現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)今的工業(yè)、制造業(yè)水平發(fā)展到了前所未有高水平階段。 four degrees of freedom。本課題所設(shè)計的這種四自由度搬運機(jī)械手可應(yīng)運于一般的流水作業(yè)線和個體貨倉的搬運等工作中,具有一定的實際意義和應(yīng)用價值。編號：本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計題 目：四自由度搬運機(jī)械手的設(shè)計 學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 年　　級：12級 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期：2016年5月31日 目錄摘要 1Abstract 21引言 3 3 4 4 52機(jī)械手總體方案的設(shè)計 6 機(jī)械手的功能以及技術(shù)要求 6 機(jī)械手的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 7 機(jī)械手的主要部件組成 7 機(jī)械手的自由度 7 機(jī)械手的動作過程及其時間配置 8 機(jī)械手動作形式及其順序的確定 8 機(jī)械手動作過程中的時間配置 8 機(jī)械手動作過程中基本參數(shù)的確定 93機(jī)械手的傳動機(jī)構(gòu)以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計 10 機(jī)械手機(jī)構(gòu)的模塊化設(shè)計 10 機(jī)械手結(jié)構(gòu)模塊劃分所遵循的原則 10 機(jī)械手模塊化設(shè)計的一般方法 11 機(jī)械手的組成及其模塊化 11 機(jī)械手基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成及其設(shè)計流程 11 機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu) 11 機(jī)械手的總體設(shè)計流程 12 機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計 12 機(jī)械手手部的結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 機(jī)械手手部結(jié)構(gòu)（夾持爪）的計算 14 機(jī)械手手臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計 15 機(jī)械手底座結(jié)構(gòu)的設(shè)計 164機(jī)械手的驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計 17 氣動驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計 17 氣動元件的選擇 17 氣壓泵的選擇 17 195機(jī)械手的控制系統(tǒng)設(shè)計 21 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟 21 PLC類型的選擇及I/O點的確定 21 PLC類型的選擇 21 PLCI/O點的確定 22 PLC程序的編制 24 編寫PLC程序 24 制作NS流程圖 24 PLC在程序編程中需要注意的具體事宜 276總結(jié)及展望 28 28 28參考文獻(xiàn) 29致謝 30四自由度搬運機(jī)械手的設(shè)計摘要機(jī)械手是由于現(xiàn)代科技高速發(fā)展以及其在現(xiàn)代工業(yè)、制造業(yè)領(lǐng)域中的高度應(yīng)用而出現(xiàn),特別是機(jī)械手在工業(yè)、制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用使得人類從繁重的、單調(diào)的、無意義的臟、亂、差的工作環(huán)境中徹底解放出來，大大推動了人類社會的前進(jìn)步伐。所以本論文旨在設(shè)計出一款既實用成本又低還能應(yīng)用于一般勞動工作中的四自由度搬運機(jī)械手,具體設(shè)計過程采用的是在機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域比較先進(jìn)模塊化設(shè)計方法，就是對機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制和驅(qū)動系統(tǒng)、以及各零部件等分類、分步進(jìn)行設(shè)計。關(guān)鍵詞：機(jī)械手；四自由度；氣動驅(qū)動；可編程控制 Design of for degree of freedom manipulatorAbstractRobot is due to the rapid development of modern science and technology and its emergence in modern industry, the manufacturing sector in the height of the application, especially in robot applications in industry, the manufacturing sector so that humanity from the heavy, monotonous, meaningless dirty, chaotic, poor working environment pletely liberated, and has great significance for the development of the human society. Therefore, this paper aims to design one that is both practical and low cost can be applied to general labor work carrying four degrees of freedom manipulator, the specific design process uses a more advanced modular design approach in the field of mechanical design, is the manipulator mechanical structure, control and drive systems, as well as parts and other classification, step by step design. This paper designed a robot that can carry four degrees of freedom should be transported to the firing line and individual general warehouse work moving the like, have a positive practical importance and utilization value.Key Words: Manipulator。 pneumatic actuators。最初出現(xiàn)的機(jī)械手只是應(yīng)用在航空航天和海洋勘探等高端科技領(lǐng)域，隨著近幾十年來計算機(jī)在科技領(lǐng)域全面應(yīng)用，科技革命的變革也加速了科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展。由于機(jī)械手是通過預(yù)先編寫好的程序來控制其動作次序和軌跡，所以機(jī)械手可以代替人力去完成那些單調(diào)的、重復(fù)的、特別是對于人類來說毫無意義的工作，除此之外機(jī)械手還能夠在惡劣的環(huán)境中完成那些人類不想完成的或不能完成的工作，特別是在一些危險的工作環(huán)境或者是對精度要求較高的工作條件之下，機(jī)械手相比較人力有得天獨厚的優(yōu)勢——機(jī)械手在某些鄰域能夠完全替代人力，將人類從臟、亂、差的工作環(huán)境中解放出來，這是人類社會幾千年來的又一次變革和人類生活方式的又一次蛻變。機(jī)械手技術(shù)雖然發(fā)展迅猛，但現(xiàn)在市場上的機(jī)械手大多還處在高端應(yīng)用領(lǐng)域，價格也相對昂貴，不能滿足低成本、低層次應(yīng)用領(lǐng)域的需求。在機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域中，機(jī)械手在模型設(shè)計上，四自由度機(jī)械手是機(jī)械手產(chǎn)品中的典型設(shè)計模型，在技術(shù)上，四自由度機(jī)械手技術(shù)門檻相對較低——四自由度便于設(shè)計和實現(xiàn)，在應(yīng)用層面上，四自由度機(jī)械手對于一般的重復(fù)性工作條件完全滿足，在成本上，四自由度機(jī)械手在滿足一些復(fù)雜動作的工作條件下便于實現(xiàn)低成本，也就說其性價比相對較高，所以本論文以《四自由度搬運機(jī)械手》為課題進(jìn)行研究旨在設(shè)計出一個比較實用的、成本低的、具有一定的實