【正文】 險(xiǎn)的工作。機(jī)械手可以完成許多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等等，應(yīng)用非常廣泛。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(Flexible Manufacturing Cell)中重要一環(huán)。第三代機(jī)械手（機(jī)械人）則能獨(dú)立地完成工作過程中的任務(wù)。研究安裝各種傳感器，把感覺到的信息反饋，使機(jī)械手具有感覺機(jī)能。 第二代機(jī)械手正在加緊研制。使用機(jī)械手最多的是汽車工業(yè)，其次是電機(jī)、電器。截止1979年，機(jī)械手累計(jì)產(chǎn)量達(dá)56900臺(tái)。具有記憶功能的機(jī)械手產(chǎn)值約為67億日元，比1978年增長50%。1979年日本機(jī)械手的產(chǎn)值達(dá)443億日元，產(chǎn)量為14535臺(tái)。據(jù)報(bào)道，1979年從事機(jī)械手的研究工作的大專院校、研究單位多達(dá)50多個(gè)。日本是工業(yè)機(jī)械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國家。瑞士RETAB公司生產(chǎn)一種涂漆機(jī)械手，采用示教方法編制程序。德國機(jī)器制造業(yè)是從1970年開始應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。準(zhǔn)備把故障前平均時(shí)間（注：故障前平均時(shí)間是指一臺(tái)設(shè)備可靠性的一種量度。美國還十分注意提高機(jī)械手的可靠性，改進(jìn)結(jié)構(gòu)，降低成本。1978年美國Unimate公司和斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種UnimateVicarm型工業(yè)機(jī)械手，裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差可小于177。該機(jī)械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)，臂可以回轉(zhuǎn)、升降、伸縮、采用液壓驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。同年該公司和普魯曼公司合并成立萬能自動(dòng)公司（Unimaton）,專門生產(chǎn)工業(yè)機(jī)械手。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)仿造坦克炮塔，臂回轉(zhuǎn)、俯仰，用液壓驅(qū)動(dòng)；控制系統(tǒng)用磁鼓最存儲(chǔ)裝置?！　　　　　　　　　　　　　∥靼补I(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文　　　　　　　　　　　　　　　　　 1962年，美國機(jī)械鑄造公司在上述方案的基礎(chǔ)之上又試制成一臺(tái)數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。 工業(yè)機(jī)械手的簡史現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械手起源于20世紀(jì)50年代初，是基于示教再現(xiàn)和主從控制方式、能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動(dòng)作功能的柔性自動(dòng)化。 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨(dú)立的按程序控制實(shí)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)械手是一種能自動(dòng)控制并可從新編程以變動(dòng)的多功能機(jī)器，他有多個(gè)自由度，可以搬運(yùn)物體以完成在不同環(huán)境中的工作。尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應(yīng)用的更為廣泛。機(jī)械手的發(fā)展是由于它的積極作用正日益為人們所認(rèn)識(shí)：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時(shí)間和位置來完成工件的傳送和裝卸；其三、它能操作必要的機(jī)具進(jìn)行焊接和裝配，從而大大的改善了工人的勞動(dòng)條件，顯著的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。他的特點(diǎn)是可以通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)在人的智能和適應(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)生產(chǎn)設(shè)備。工業(yè)機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，這種新技術(shù)發(fā)展很快，逐漸成為一門新興的學(xué)科——機(jī)械手工程。機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。 motion simulation。s hand, the wrist, the arm ，the fuselage and so on ,which the major structural design putation.Finally uses the software to carry out the movement simulation for manipulator39。s design and the movement simulationAbstractThe applying of the manipulators are more and more important in the industry, with the development of industrial automation. The paper mainly narrated the design and calculation of light and transfer manipulator.The first，The paper introduces the function,posing and classification of the manipulator,tells out the freedegree and the form of the same time,the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator.This article system elaboration industry manipulator39。最后使用軟件對(duì)機(jī)械手的手部實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真。文章中介紹了搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)理論與方法。首先，本文介紹機(jī)械手的作用，機(jī)械手的組成和分類，說明了自由度和機(jī)械手整體座標(biāo)的形式。 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 輕型平動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真摘要隨著工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的需要，機(jī)械手在工業(yè)應(yīng)用中越來越重要。文章主要敘述了機(jī)械手的設(shè)計(jì)計(jì)算過程 。同時(shí)，本文給出了這臺(tái)機(jī)械手的主要性能規(guī)格參量。全面詳盡的討論了搬運(yùn)機(jī)械手的手部、腕部、手臂以及機(jī)身等主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：機(jī)械手；運(yùn)動(dòng)仿真；液壓傳動(dòng)；液壓缸；The light stable motion transports manipulator39。s design theory and method. The prehensive exhaustive discussion has transported manipulator39。s hand.Keywords: manipulator。 hydraulic power transmission；Hydraulic cylinder目錄中文摘要 1英文摘要 2主要符號(hào)表 51 緒論 1 1 工業(yè)機(jī)械手的簡史 1 3 建造旋轉(zhuǎn)零件（轉(zhuǎn)軸、盤類、環(huán)類）自動(dòng)線 3 在實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化方面 3 鑄、鍛、焊熱處理等熱加工方面 3 機(jī)械手的組成 4 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 4 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 4 控制系統(tǒng)分類 5 5 本文主要研究內(nèi)容 6 本章小結(jié) 62 機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)方案 7 機(jī)械手基本形式的選擇 7 7 8 機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)列表 8 本章小結(jié) 83 機(jī)械手手部的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 手部設(shè)計(jì)基本要求 9 典型的手部結(jié)構(gòu) 9 9 9 手抓的力學(xué)分析 10 夾緊力及驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 11 手抓夾持范圍計(jì)算 12 機(jī)械手手抓夾持精度的分析計(jì)算 13 14 本章小結(jié) 164 腕部的設(shè)計(jì)計(jì)算 17 腕部設(shè)計(jì)的基本要求 17 腕部的結(jié)構(gòu)以及選擇 17 17 腕部結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 18 腕部的設(shè)計(jì)計(jì)算 18 腕部設(shè)計(jì)考慮的參數(shù) 18 腕部的驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算 18 腕部驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 19 液壓缸蓋螺釘?shù)挠?jì)算 20 21 本章小結(jié) 225 臂部的設(shè)計(jì)及有關(guān)計(jì)算 23 臂部設(shè)計(jì)的基本要求 23 手臂的典型機(jī)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的選擇 24 手臂的典型運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 24 手臂運(yùn)動(dòng)選擇機(jī)構(gòu)的 24 手臂直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 24 手臂摩擦力的分析與計(jì)算 24 手臂慣性力的計(jì)算 26 密封裝置的摩擦阻力 26 液壓缸工作壓力和結(jié)構(gòu)的確定 26 本章小結(jié) 286 機(jī)身的設(shè)計(jì)計(jì)算 29 機(jī)身的整體設(shè)計(jì) 29 機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 30 機(jī)身升降機(jī)構(gòu)的計(jì)算 34 手臂偏重力矩的計(jì)算 34 升降不自鎖條件分析計(jì)算 35 手臂做升降運(yùn)動(dòng)的液壓缸驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 36 軸承的選擇方案 36 本章小結(jié) 377 ADAMS 模型的建立與仿真 38 38 ADAMS軟件 38 手部模型的建立 40 本章小結(jié) 448 結(jié)論 45主要符號(hào)表 手指夾緊力 ND 彈簧中徑 彈簧內(nèi)徑 彈簧外徑 C 彈簧旋繞比 n 彈簧有效圈數(shù)M 轉(zhuǎn)動(dòng)缸的回轉(zhuǎn)力矩 偏重力臂 mm 偏重力矩 t 螺釘間距 mm 螺釘承受的拉力 N 工作載荷 N 預(yù)緊力 N 轉(zhuǎn)動(dòng)缸起動(dòng)角 度 轉(zhuǎn)動(dòng)缸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度 22 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1 緒論　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1 緒論用于再現(xiàn)人手的的功能的技術(shù)裝置稱為。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱為。機(jī)械手涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電器液壓技術(shù)、自動(dòng)控制技術(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)。工業(yè)機(jī)械手也是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域有著廣泛的發(fā)展空間。因而，受到很多國家的重視，投入大量的人力物力來研究和應(yīng)用。在我國近幾年也有較快的發(fā)展，并且取得一定的效果，受到機(jī)械工業(yè)的。 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡單，專用性較強(qiáng)。由于通用機(jī)械手能很快的改變工作程序，適應(yīng)性較強(qiáng)，所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用。機(jī)械手首先是從美國開始研制的。他的結(jié)構(gòu)是：機(jī)體上安裝一回轉(zhuǎn)長臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教型的。商名為Unimate(即萬能自動(dòng))。不少球坐標(biāo)式通用機(jī)械手就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1962年美國機(jī)械鑄造公司也試驗(yàn)成功一種叫Versatran機(jī)械手，原意是靈活搬運(yùn)。雖然這兩種機(jī)械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國外工業(yè)機(jī)械手發(fā)展的基礎(chǔ)。1毫米。如Unimate公司建立了8年機(jī)械手試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行各種性能的試驗(yàn)。它給出在第一次故障前的平均運(yùn)行時(shí)間），由400小時(shí)提高到1500小時(shí)，精度可提高到177。德國KnKa公司還生產(chǎn)一種點(diǎn)焊機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。瑞典安莎公司采用機(jī)械手清理鑄鋁齒輪箱毛刺等。自1969年從美國引進(jìn)二種典型機(jī)械手后，大力研究機(jī)械手的研究。1976年個(gè)大學(xué)和國家研究部門用在機(jī)械手的研究費(fèi)用42%。其中固定程序和可變程序約占一半，達(dá)222億日元，是1978年的二倍。智能機(jī)械手約為17億日元，為1978年的6倍。在數(shù)量上已占世界首位，約占70%，并以每年50%～60%的速度增長。預(yù)計(jì)到1990年將有55萬機(jī)器人在工作。它設(shè)有微型電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。目前國外已經(jīng)出現(xiàn)了觸覺和視覺機(jī)械手。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系。隨著工業(yè)機(jī)器手（機(jī)械人）研究制造和應(yīng)用的擴(kuò)大，國際性學(xué)術(shù)交流活動(dòng)十分活躍，歐美各國和其他國家學(xué)術(shù)交流活動(dòng)開展很多。 機(jī)械手是工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對(duì)象。在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化已成為突出的主題。可在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)很大程度上不是連續(xù)的。從這里可以看出，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。本文以能夠?qū)崿F(xiàn)這類工作的搬運(yùn)機(jī)械手為研究對(duì)象。 建造旋轉(zhuǎn)零件（轉(zhuǎn)軸、盤