【正文】 的基地，臂，前臂和機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后選擇相應(yīng)的驅(qū)動器 模式，驅(qū)動模式，構(gòu)建機器人平臺的結(jié)構(gòu) 。機器人技術(shù)和應(yīng)用水平在一定程度上反映了一個國家的工業(yè)自動化水平，目前，是主要負責機器人焊接，噴漆，搬運和堆垛和其他重復性和極其勞動力密集型的工作，工作時普遍采取展示教學和播放方法。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害 環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。 （論文）任務(wù)書于 2021 年 12 月 22 日發(fā)出，應(yīng)于 2021 年 5 月 15 日前完成，然后提交畢業(yè)考試委員會進行答辯。 （ 2）機器人及機械手設(shè)計資料。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 搬運機械手 設(shè)計 學 院 機電工程學院 專業(yè)班級 機械工程及自動化五班 學生姓名 XXXX 學生學號 XXXXXXXXXX 指導教師 XXXX 提交日期 2021 年 5 月 日 2 畢 業(yè) 設(shè) 計 （論文） 任 務(wù) 書 茲發(fā)給 09 級機械（ 5） 班學生 xxxx 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書，內(nèi)容如下： （論文）題目： 圓柱坐標型電、液驅(qū)動型搬運機械手設(shè)計 ： （ 1）調(diào)研、搜集整理課題的相關(guān)資 料，完成外文資料的翻譯，確定搬運機械手的傳動方案； （ 2）完成傳動機構(gòu)設(shè)計及相關(guān)參數(shù)的選擇； （ 3）完成機械裝置相關(guān)零件的設(shè)計及選型； （ 4）完成機械裝置的 3D 裝配圖設(shè)計。 ： （ 1）機械設(shè)計方面的資料及機械設(shè)計 手冊。 （ 3）機械原理方面的資料。 專業(yè)教研組（系）負責人 審核 2021 年 12 月 24 日 指導教師（導師組負責人） 簽發(fā) 2021 年 12 月 24 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）評語： 畢業(yè)設(shè)計（論文）總評成績： 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯小組負責人簽字： 年 月 日 I 摘 要 機械手 也被稱為自動手，能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。 現(xiàn)在 的大型制造企業(yè)提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，普遍重視生產(chǎn)過程的自動化，機器人自動化生產(chǎn)線的重要成員，逐漸被企業(yè)所認同并采用。 本文將設(shè)計一個四自由度機械手，主要功能是 搬運。 本文機械手為電、液驅(qū)動型， 4 自由度。繪圖使用了 Solidworks 及 Autocad 等軟件。s level of industrial automation, at present, is mainly responsible for robot welding, painting, handling and stacking and other repetitive and extremely laborintensive work, the work shows generally take teaching and playback method. This article will design a four DOF manipulator, the main function is handling. Our base of the robot arm, forearm and robotics design, and then select the appropriate drive mode, drive mode, the robot platform to build the structure。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。機器人技術(shù)是綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術(shù)，是當代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。機器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力 ，從某種意義上說它也是機器的進化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)各，也是先進制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動化設(shè)備 .機械手是模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。生產(chǎn)中應(yīng)用機械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平和勞動生產(chǎn)率 :可以減輕勞動強度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)安全生產(chǎn) 。因此，在機械加工、沖壓、鑄、鍛、焊 接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交通運輸業(yè)等方面得到越來越廣泛的引用 .機械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡單，專用性較強，僅為某臺機床的上下料裝置，是附屬于該機床的專用機械手。由于通用機械手能很快的改變工作程序，適應(yīng)性較強，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。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計算機的廣泛應(yīng)用，機器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進了機械手的發(fā)展，使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結(jié)華南 理工大學廣州學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 2 合。機械手越來越廣泛的得到了應(yīng)用，在機械行業(yè)中它可用于零部件組裝 ，加工工件的搬運、裝卸，特別是在自動化數(shù)控機床、組合機床上使用更普遍。把機床 設(shè)備和機械手共同構(gòu)成一個柔性加工系統(tǒng)或柔性制造單元，它適應(yīng)于中、小批量生產(chǎn)，可以節(jié)省龐大的工件輸送裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，而且適應(yīng)性很強。而目前我國的工業(yè)機器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離，應(yīng)用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化水平低，機械手的研究和開發(fā)直接影響到我國自動化生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。 設(shè)計目的 以提高生產(chǎn)過程中 的自動化程度 應(yīng)用機械手有利于實現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化的程度，從而可以提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。在一些簡單、重復，特別是較笨重的操作中，以機械手代替人進行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。因此，在自動化機床的綜合加工自動線上，目前幾乎都沒有機械手，以減少人力和更準確的控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏的進行工作生產(chǎn)。各系統(tǒng)相互之間的關(guān)系如方框圖 21 所示。 手部 即與物件接觸的部件。夾持式手部由手指 (或手爪 )和傳力機構(gòu)所構(gòu)成?；剞D(zhuǎn)型手指結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，故應(yīng)用較廣泛。手指結(jié)構(gòu)取決于被抓取物件的表面形狀、被抓部位 (是外廓或是內(nèi)孔 )和物件的重量及尺寸。指數(shù)有雙指式、多指式和雙手雙指式等。 手腕 是連接手部和手臂的部件，并可用來調(diào)整被抓取物件的方位 (即姿勢 ) 手臂 手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。 立柱 立柱是支承手臂的部件， 立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉(zhuǎn)運動和升降 (或俯仰 )運動均與立柱有密切的聯(lián)系。 行走機構(gòu) 當工業(yè)機械手需要完成較遠距離的操作，或擴大使用范圍時，可在機座上安滾輪式行走機構(gòu)可分裝滾輪、軌道等行走機構(gòu)，以實現(xiàn)工業(yè)機械手的整機運動。驅(qū)動滾輪運動則應(yīng)另外增設(shè)機械傳動裝置。 (二 )驅(qū)動系統(tǒng) 驅(qū)動系統(tǒng)是驅(qū)動工業(yè)機械手 執(zhí)行機構(gòu)運動的動力裝置調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置組成。控制系統(tǒng)是支配著工業(yè)機械手按規(guī)定的要求運動的系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)有電氣控制和射流控制兩種，它支配著機械手按規(guī)定的程序運動， 并記憶人們給予機械手的指令信息 (如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間 )，同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令，必要時可對機械手的動作進行監(jiān)視，當動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。目前工業(yè)機械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位 (或機械擋塊定位 )系統(tǒng)組成。 (四 )位置檢測裝置 控制機械手執(zhí)行機構(gòu)的運動位置，并隨時將執(zhí)行機構(gòu)的實際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進行比較，然后通過控制系統(tǒng)進行調(diào)整， 從而使執(zhí)行機構(gòu)以一定的精度達到設(shè)定位置。 (一 )按用途分 機械手可分為專用機械手和通用機械手兩種 : 專用機械手 它是附屬于主機的、具有固定程序而無獨立控制系統(tǒng)的機械裝置。 通用機械手 它是一種具有獨立控制系統(tǒng)的、 程序可變的、動作靈活多樣的機械手。通用第一章 緒論 5 機械手的工作范圍大、定位精度高、通用性強，適用于不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量自動化的生產(chǎn)。 (二 )按驅(qū)動方式分 液壓傳動機械手 是以液壓的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的機械手。但對密封裝置要求嚴格，不然油的泄漏對機械手的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作。 氣壓傳動機械手 是以壓縮空氣的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的機械手。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一般在 30 公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓機械手的結(jié)構(gòu)大，所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進行工作。它是一種附屬于工作主機的專用機械手，其動力是由工作機械傳遞的。動作頻率大，但結(jié)構(gòu)較大，動作程序不可變。其中直線電機機械手的運 動速度快和行程長，維護和使用方便。 (三 )按控制方式分 點位控制 它的運動為空間點到點之間的移動，只能控制運動過程中幾個點的位置，不能控制其運動軌跡。目前使用的專用和通用工業(yè)機械手均屬于此類。這類工業(yè)機械手一般采用小型計算機進行控制。液壓密封問題顯得重要。 節(jié)流調(diào)速為 ，容易調(diào)速為 。 安裝要求高，特別注意液壓液 泄露。 要求水平較高的維護人員進行定期的維護。 安裝要求不太高 要求中等水平的維護人員定期維護 電動驅(qū)動系統(tǒng) 有限制 高 電機易于標準化，結(jié)構(gòu)性能好，但電機后面一般需配精密減速器，除特殊電機外 ，難于進行直接驅(qū)動。直流有刷電機對環(huán)境的防爆性能差。 安裝要求隨傳動方式不同而異。 國內(nèi)外發(fā)展情況 國外機器人領(lǐng)域發(fā)展近幾年有如下幾個趨勢 : (1)工業(yè)機器人性能不斷提高 (高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修 )，而單機價格不斷下降，平均單機價格從 91 年的 萬美元降至 97 年的 65 萬美元。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、 檢測系第一章 緒論 7 統(tǒng)三位一體化 :由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機器人整機 。 (3)工業(yè)機器人控制系統(tǒng)向基于 PC 機的開放型控制器方向發(fā)展，便于標準化、網(wǎng)絡(luò)化 。 (4)機器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機器人還應(yīng)用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來進行環(huán)境建模及決策控制 。