【正文】 來越廣泛的得到了應(yīng)用。 機(jī)械手是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的特點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。 工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動(dòng)化生 產(chǎn)設(shè)備。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。 implement department 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第一章 前言 工業(yè)機(jī)械手概述 機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。 degreeoffreedom。39。39。s degreeoffreedom. In order to capture in the space the optional position and the position object, must have 6 degreesoffreedom. The degreeoffreedom is the key parameter which the manipulator designs ??2 . The degreeoffreedom are more, manipulator39。 關(guān)鍵詞 ： 機(jī)械手 自由度 電機(jī) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 ABSTRACT The manipulator is mainly posed of the hand and the motion. The hand is uses for to grasp holds the work piece (or tool) the part, according to is grasped holds the thing shape, the size, the weight, the material and the work request has many kinds of structural styles, like the clamp, the request hold and the adsorption and so on??1 . The motion, causes the hand to plete each kind of rotation (swinging), the migration or the pound motion realizes the stipulation movement, changes is grasped holds the thing position and the posture. Motion39。機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)往往受到作業(yè)環(huán)境條件的限制，同時(shí)也要考慮價(jià)格因素的影響以及能夠達(dá)到的技術(shù)水平。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)中， 采用直角坐標(biāo)和關(guān)節(jié)坐標(biāo)相結(jié)合的框架式機(jī)械結(jié) 構(gòu)形式，這種方式能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和操作靈活性。自由 度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有 6 個(gè)自由度。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)規(guī)定 的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。 多自由度鋁合金機(jī)械手的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 作 者 姓 名 議一 議 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師姓名 意 義 i 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 講 師 1 目 錄 摘 要 …………………………………………………………… …… 3 第一章 前言 ……………………………………………… … 4 工業(yè)機(jī)械手概述 ………………………… …… ………………… 5 機(jī)械手的組成和分類 …………………………………………… 5 機(jī)械手的組成 ………………………………… …… ………… 5 機(jī)械手的分類 ………………………………………………… 6 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r …………………………………… …………… 6 機(jī)械手發(fā)展歷史 ………………………………… …………… 6 機(jī)械手發(fā)展趨勢(shì) … ………………………………… ………… 7 本論文研 究的內(nèi)容 及意義 ……………… ……………… ?? … 8 第二章 工業(yè)機(jī)械手的總體設(shè)計(jì) …………………………… 9 機(jī)械手基本形式的選擇 ………… ……………………………… 9 機(jī)械手的主要部件及運(yùn)動(dòng) ………… …………………………… 9 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 ……… …………………… ???????? 9 機(jī)械手主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo) ……………………………………… 11 第三章 機(jī)械手的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) ………………… ……… … 12 機(jī)械手的手部設(shè)計(jì)基本要求 ………………………………… … 12 機(jī)械手典型的手部結(jié)構(gòu) ……………………………………… … 12 機(jī)械手手抓的設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………… ………… 12 選擇機(jī)械手手抓的類型及夾緊裝置 ……………… ………… 12 手抓的力學(xué)分析 ……………………………… ……………… 12 手抓夾緊力及驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 …………………… …………… 13 手抓夾持范圍計(jì)算 …………………… ……………………… 14 2 銷軸的選擇與校核 …………………… ………………………… 15 第四章 機(jī)械手驅(qū)動(dòng)裝置的選擇 ……………………… …… 16 機(jī)械手夾緊氣缸的選擇 ……………………… ………………… 16 氣缸直徑的計(jì)算 …………………… ………………………… 17 氣缸型號(hào)的確定 ……………………… ……………………… 17 機(jī)械手上升氣缸的選擇 ……………………… ………………… 17 手部重量的估算 ……………………… ……………………… 17 上升氣缸型號(hào)的選擇 …………………… …………………… 18 氣缸 控制回路原理圖 …………………… …………………… 18 電機(jī)的選擇 ……………………… ……………………………… 19 電機(jī)的類型及作用 ……………………… …………………… 19 電機(jī)的選擇 ……………………………… …………………… 20 軸承的選擇 ……………………… ……………………………… 21 軸承的類型及特點(diǎn) ……………………… …………………… 21 軸承的選擇 ……………………… …………………………… 21 軸的設(shè) 計(jì) …………………… …………………………………… 22 第五章 總結(jié)與展望 ……………………… ………………… 23 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………… … 25 致 謝 ……………………………………………………………… … 26 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 摘 要 機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度 。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。一般專用機(jī)械手有 2～ 3 個(gè)自由度。傳動(dòng)裝置 是將驅(qū)動(dòng)元件的動(dòng)力傳遞給機(jī)器人機(jī)械手相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)各種必要的運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)方式上采用結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大的蝸輪蝸桿 傳動(dòng)和將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的螺旋傳動(dòng)。由于步進(jìn)電機(jī)能夠直接接收數(shù)字量，響應(yīng)速度快而且工作可靠并無(wú)累積誤差，常用作數(shù)字控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力元件，因此，在驅(qū)動(dòng)裝置中采用由步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的開環(huán)控制方式，這種方式既能滿足控制精度的要 求，又能達(dá)到經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用化目的，在此基礎(chǔ)上，對(duì)步進(jìn)電機(jī)的功率計(jì) 算及選型問題經(jīng)行了分析。s fluctuation, the expansion, revolving and so on independence movement way, is called manipulator39。s flexibility is bigger, the versatility is broader, its structure is also more plex. Generally the specialpurpose manipulator has 2~3 degreesoffreedom. In this article, the mechanical configuration bines the character of direction coordinate and the arthrosis coordinate which can improve the stability and operation flexibility of the system. The main function of the transmission mechanism is to transmit power to implement department and plete the necessary movement. In this transmission structure, the screw transmission mechanism transmits the rotary motion into linear motion. Worm gear can give vary transmission ratio. Both of the transmission mechanisms have a characteristic of pact structure. The design of drive system often is limited by the environment condition and the factor of cost and technical lever. 39。39。The step motor can receive digital signal directly and has the ability to response outer environment immediately and has no accumulation error, which often is used in driving system. In this driving system, openloop control system is posed of stepping motor, w hich can satisfy the demand not only for control precision but also for the target of economic and practicality. On this basis，the analysis of stepping motor in power calculating and style selecting is also given. Key words： manipulator。 motor。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大和直接的影響。因此，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。工業(yè)機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景 ??3 。在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，迅速發(fā)展起來的一門新興的技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好的實(shí)現(xiàn) 與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。 機(jī)械手技術(shù)涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電氣液壓技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。 a. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)由抓取部分（手部 ），腕部，肩部和行走機(jī)構(gòu)等運(yùn)動(dòng)部件組成 。 c. 控制系統(tǒng)：有點(diǎn)動(dòng)控制和連續(xù)控制兩種方式，大多數(shù)用插銷板進(jìn)行點(diǎn)位程序控制，也有采用可編程序控制器控制、微型計(jì)算機(jī)數(shù)字控制，采用凸輪、磁盤磁帶、穿孔卡等記錄程序，主要控制的是坐標(biāo)位置，并注意其加速度特性 。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖 11 工業(yè)機(jī)械手各部分的組成 機(jī)械手的分類 機(jī)械手一般分為三類：第一類是不需要人工操作的通用機(jī)械手。 它可以根據(jù)任務(wù)的需要編制程序，以完成各種規(guī)定的操作。第二類是需要人工才做的，稱為操作機(jī)。工作中采用的鍛造操作機(jī)也屬于之一范疇。這種機(jī)械手在國(guó)外稱為“ Mechanical Hand”，