【正文】 學 生 姓 名： 胡世賀 學 生 學 號： 1204053228 設計（論文）題目： 自動控制機械手結構設計 指 導 教 師： 宮亞梅 設 計 地 點： 常州信息職業(yè)技術學院 起 迄 日 期： 2020 年 6 月 10 月 畢業(yè)設計論文 畢業(yè)設計（論文）任務書 專業(yè) 機電一體化 班級 機電 122 姓名 胡世賀 一、課題名稱： 自動控制機械手結構設計 二、主要技術指標： (1）機械手的抓取物體 450g 夾取距離 30mm （ 2）手臂行程 400mm （ 3）轉臺角度 100176。 （ 4）機械手手臂結構和尺寸滿足機械 手完成作業(yè)所需的工作空間 （ 5）機座要承受機械手全部工作載荷，應保證足夠的剛度、強度 三、工作內(nèi)容和要求： （ 1）合理選擇機械手的結構 （ 2）機械手的各零件圖及裝配圖的繪制 （ 3）完成機械手的三維成型設計 四、主要參考文獻： （ 1） 蘇沛群 .液壓與氣動技術 [M].電子科技大學 出版社 .2020 （ 2） 史新民、高飛 .常用機構與零件設計 [M].清華大學出版 .2020 （ 3） 張柱香 .機電類專業(yè)畢業(yè)設計指南 [M].北京機械工業(yè)出版社 .2020 （ 4）李正吾等 .機電一體化技術及其應用 [M].機械工業(yè)出版社 .1990 （ 5） 劉海蘭、李小平 .機械識圖與制圖 [M].清華大學出版社 .2020 學 生（簽名） 年 月 日 指 導 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日 系 主 任（簽名） 年 月 日 畢業(yè)設計論文 畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目 自 動控制機械手結構設計 一、 選題的背景和意義： 工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設備，是工業(yè)機器人的一個重要分支。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在各領域有著廣闊的發(fā)展前景特別是在基礎工業(yè)領域。工業(yè)機械手的發(fā)展，是現(xiàn)代工業(yè)機械化和自動化的有機結 合。 二、 課題研究的主要內(nèi)容： 根據(jù)課題要求，需要完成以下幾項內(nèi)容： 。 。 三、 主要研究（設計）方法論述： 通過查閱資料，總結工業(yè)機械手的工作特點，并介紹機械手的相關知識，然后查閱機械制造原理手冊，計算機械手臂的載荷，然后通過 Autodesk cad 完成機械手中各零件機構的二維圖 紙，最后利用 Inventor 完成機械手的三維建模。設計中將對機械手的機械機構進行分析，并根據(jù)要求計算機械手各部件的受力力矩，進而選擇合理的部件尺寸，然后根據(jù)尺寸繪制二維圖紙，并根據(jù)二維圖紙內(nèi)容，用三維軟件對機械手各零件進行三維建模，然后裝配形成機械手實體模型。它對提高產(chǎn)品質量，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。機械手在工業(yè)領域應用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。而在傳統(tǒng)的人工取物的過程中，因為長時間單一操作易產(chǎn)生疲勞及消極情緒，而且人無法長時間工作，但這些問題工業(yè)機械手卻可以解決。 機械手的分類 工業(yè)機械手的種類繁多，在國內(nèi)暫無明確系統(tǒng)分類，一般情況下可以通過下面三種方式進行區(qū)分。專用機械手具有動作少、工作對象單一、結構簡單、使用可靠和造價低等特點，適用于大批量的自動化生產(chǎn)的自動換刀機械手，如自動機床、自動線的上、下料機械手。通用機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”式控制定位可以實現(xiàn)連續(xù)軌控制，伺服型通用機械手屬于數(shù)控類型。但液壓驅 動存在管道復雜，清潔困難的缺點，因此，它在裝配作業(yè)中的應用受到限制。氣壓系統(tǒng)的壓力一般為 ，因此抓取力小。 電力傳動機械手：電氣驅動系統(tǒng)是工業(yè)機械手中應用的最普遍的，一般可分為步進電動機、直流伺服電動機、交流伺服電動機三種。 產(chǎn)業(yè)用機械手：按照服務產(chǎn)業(yè)種類的不同，產(chǎn)業(yè)用機械手可分為工業(yè)機械手、農(nóng)業(yè)機械手、和醫(yī)療機械手等。 極限作業(yè)機械手：此類機械手是指應用于人們難以進入的極限環(huán)境，如果核發(fā)電站、宇宙空間、海底等特殊環(huán)境中工作，完成作業(yè)任務的機械手。 機械手的組成 機械手的組成包括控制系統(tǒng)，驅動系統(tǒng)，執(zhí)行機構，感知系統(tǒng)，如圖 11 所示： 圖 11 機械手組成框圖 ：手部、手腕、手臂、轉臺和底座 手：既是末端操作器，一般可分為夾持式和吸附式。 手腕：是連接手部與手臂的機構，可以 通過手腕調整手部方位，更方便抓取物品。通常由驅動部件如油缸、氣缸、齒輪、連桿機構與驅動源配置如液壓缸、氣壓缸、伺服電機等組成。 驅動系統(tǒng)主要是指驅動機械系統(tǒng)工作的驅動裝置。 統(tǒng) 控制系統(tǒng)一般分為單片機或者 PLC 兩種控制方式，單片機具有結構簡單、實用方便、數(shù)據(jù)采集能力強，工業(yè)控制用途很廣泛，但是其抗干擾能力差，而 PLC一般是專門用于工程現(xiàn)場的控制，抗干擾能力強，一般工業(yè)機械手都是采用 PLC作為控制系統(tǒng)。 感知系統(tǒng)由內(nèi)部傳感器和外