【正文】 n opts rotating hydraulic motor (rotating cylinder) , the level of stretching movements are driven by hydraulic cylinders, vertical takeoff and landing movements are still driven by hydraulic cylinders.KEY WORDS：Three degrees of freedom, Cylindrical，Industrial robot, Manipulator26 / 30目　錄前 言 1第1章 概述 2 工業(yè)機(jī)械手的概述 2 機(jī)械手的組成 2 機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)與分類(lèi) 3 機(jī)械手的主要參數(shù) 4 機(jī)械手的結(jié)構(gòu) 5 工業(yè)機(jī)械手的發(fā)展 5 工業(yè)機(jī)械手在我國(guó)的發(fā)展與應(yīng)用 6第2章 總體設(shè)計(jì)方案 8 總體設(shè)計(jì)的思路 8 思路 8 總體方案的確定 8 方案 8第3章 機(jī)械手相關(guān)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 9 手指的相關(guān)設(shè)計(jì)與計(jì)算 9 手指夾緊力的計(jì)算 9 手部液壓缸的選取 11 水平伸縮缸尺寸計(jì)算 13 垂直升降液壓缸主要參數(shù)的確定 14 升降手臂的設(shè)計(jì) 16 立柱與托盤(pán)的設(shè)計(jì) 17 液壓馬達(dá)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 19 液壓泵、電機(jī)的選擇 21 機(jī)械手的控制 22第4章 相關(guān)的校核 23 手爪扇形齒輪與齒條強(qiáng)度校核 23結(jié) 論 24謝 辭 25參考文獻(xiàn) 26前 言機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，可以說(shuō)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展共同的一個(gè)綜合性的結(jié)果，同時(shí)，也是為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了重大影響的一門(mén)科學(xué)技術(shù)，它的發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中各國(guó)加強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)的投入，就加強(qiáng)了本國(guó)的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。那么這種工具就是代替人們?nèi)ツ軌驈氖聫?fù)雜和繁重的體力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)不可達(dá)世界的認(rèn)識(shí)和改造，這也是人們?cè)诳萍及l(fā)展過(guò)程中的一個(gè)客觀需要。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)所學(xué)的知識(shí)的總結(jié)和運(yùn)用。通過(guò)查閱大量的資料，學(xué)到了很多在課堂上學(xué)不到的知識(shí)和掌握了一部分新的理念，為我們走向工作崗位奠定了一定的知識(shí)基礎(chǔ)。隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣。在 工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的工業(yè)機(jī)械手簡(jiǎn)稱(chēng)為“機(jī)械手”。 工件執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng) 位置檢測(cè)裝置圖11機(jī)構(gòu)相互關(guān)系圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。(2) 手腕 是連接手部和手臂的部件，可以調(diào)整和改變工件方位。(4) 立柱 是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分。(5) 機(jī)座 是機(jī)械手的基礎(chǔ)部分。有時(shí)為了完成遠(yuǎn)距離的操作和擴(kuò)大使用范圍，可以增設(shè)滾輪行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置，常用的有液壓、氣壓、電力和機(jī)械式驅(qū)動(dòng)四種形式。位置檢測(cè)裝置位置檢測(cè)裝置控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，可隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置。機(jī)械手的每一個(gè)動(dòng)作，必須要配有一個(gè)原動(dòng)件，當(dāng)各個(gè)原動(dòng)件按一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)部件隨之作確定的運(yùn)動(dòng)，從而使機(jī)械手具有運(yùn)動(dòng)和位置的確定性。在實(shí)際應(yīng)用中，大多按運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)形式將機(jī)械手分為直角坐標(biāo)式、圓柱坐標(biāo)式、球坐標(biāo)式和關(guān)節(jié)坐標(biāo)式四種。 機(jī)械手的主要參數(shù)機(jī)械手的主要參數(shù)是說(shuō)明機(jī)械手的規(guī)格和具體指標(biāo)，一般包括以下幾項(xiàng)：抓取重量抓取重量（又稱(chēng)臂力）是機(jī)械手所能抓取或搬運(yùn)物件的最大重量，它對(duì)其他參數(shù)如行程范圍、運(yùn)動(dòng)速度、坐標(biāo)形式和緩沖裝置的設(shè)計(jì)均有影響，是機(jī)械手最基本的參數(shù)。影響機(jī)械手動(dòng)作快慢的兩個(gè)主要運(yùn)動(dòng)是手臂伸縮和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。行程范圍機(jī)械手的手臂運(yùn)動(dòng)行程對(duì)使用性能有較大的影響。定位精度定位精度是衡量機(jī)械手工作質(zhì)量的又一指標(biāo)，是機(jī)械手是運(yùn)動(dòng)部件從某一起始位置運(yùn)動(dòng)到預(yù)期的另一位置時(shí)所達(dá)到的實(shí)際位置的準(zhǔn)確程度。定位精度包括位置設(shè)定精度和重復(fù)定位精度兩種，一般所說(shuō)的定位精度是指重復(fù)定位精度。機(jī)械手的結(jié)構(gòu)類(lèi)型特征，用它的結(jié)構(gòu)坐標(biāo)形式有和自由度表示；機(jī)械手的空間活動(dòng)范圍用它的工作空間來(lái)表示。機(jī)械手執(zhí)行系統(tǒng)的手部、手腕、手臂和機(jī)座等的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所合成的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（方位），決定了手部所夾持的工件或工具在空間的位置和姿態(tài)。在決定機(jī)械手的自由度時(shí)，不計(jì)入手部的抓取動(dòng)作，因?yàn)檫@個(gè)動(dòng)作并不改變工件或工具的位置與姿態(tài)。機(jī)械手工作空間與其具有的自由度數(shù)目以及所選用的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)的類(lèi)型及配置有關(guān)。機(jī)械手的坐標(biāo)系按右手定則決定。英格伯格在大學(xué)攻讀伺服理論，這是一種研究運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如何才能更好地跟蹤控制信號(hào)的理論。 1954 年 , 德沃爾又獲得可編程機(jī)械手專(zhuān)利，這種機(jī)械手臂按程序進(jìn)行工作，可以根據(jù)不同的工作需要編制不同的程序，因此具有通用性和靈活性，英格伯格和德沃爾都在研究機(jī)器人，認(rèn)為汽車(chē)工業(yè)最適于用機(jī)器人干活，因?yàn)槭怯弥匦蜋C(jī)器進(jìn)行工作，生產(chǎn)過(guò)程較為固定。 它成為世界上第一臺(tái)真正的實(shí)用工業(yè)機(jī)器人。第一批工業(yè)機(jī)器人被稱(chēng)為“尤尼梅特”，意思是“萬(wàn)能自動(dòng)”。 1962 年美國(guó)機(jī)械與鑄造公司也制造出工業(yè)機(jī)器人，稱(chēng)為“沃爾薩特蘭”，意思是“萬(wàn)能搬動(dòng)”。 近百年來(lái)發(fā)展起來(lái)的機(jī)器人，大致經(jīng)歷了三個(gè)成長(zhǎng)階段，也即三個(gè)時(shí)代。第一代機(jī)器人屬于示教再現(xiàn)型 , 第二代則具備了感覺(jué)能力 , 第三代機(jī)器人是智能機(jī)器人 , 它不僅具有感覺(jué)能力 , 而且還具有獨(dú)立判斷和行動(dòng)的能力。 工業(yè)機(jī)械手在我國(guó)的發(fā)展與應(yīng)用隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)已廣泛應(yīng)用于人類(lèi)社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。機(jī)器人的應(yīng)用是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。在中國(guó)市場(chǎng)上占有35％市場(chǎng)份額的ABB公司2004年在中國(guó)賣(mài)出了600臺(tái)機(jī)器人。專(zhuān)家預(yù)測(cè)，中國(guó)機(jī)器人2005年擁有量將增至7600臺(tái)，到2010年擁有量將達(dá)到17300臺(tái)，到2015年，市場(chǎng)容量將達(dá)十幾萬(wàn)臺(tái)(套)。近年來(lái)我國(guó)的機(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，但是與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有一定的差距，如可靠性低于國(guó)外產(chǎn)品；機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國(guó)外比有差距。在應(yīng)用規(guī)模上，我國(guó)已安裝的國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人，%。 2004年中國(guó)國(guó)際機(jī)器人展覽會(huì)于11月14日舉行，會(huì)后分析報(bào)告數(shù)據(jù)表明，與會(huì)的專(zhuān)業(yè)觀眾只占43%，非專(zhuān)業(yè)觀眾占57%；%的專(zhuān)業(yè)觀眾為了了解、收集產(chǎn)品信息，其余的大多沒(méi)有填寫(xiě)具體參觀目的；專(zhuān)業(yè)觀眾中只有21%的工業(yè)制造業(yè)人員，其余主要以科研單位為主，國(guó)內(nèi)參展單位展出的多是面向教育應(yīng)用和處于實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)中的機(jī)器人，且產(chǎn)品略顯不成熟。我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)要快速發(fā)展，就不能只靠幾個(gè)愛(ài)好者的激情和科研單位的單方努力，機(jī)器人就不能只作為展覽會(huì)上的表演者。把發(fā)展中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)納入政府重要產(chǎn)業(yè)政策中，引導(dǎo)和扶持企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，加速機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。(2)分析機(jī)器人所在系統(tǒng)的工作環(huán)境。如機(jī)器人的自由度、所能抓取的重量。 總體方案的確定 方案提到總體方案的確定，讓我們重復(fù)一下本課題的要求：設(shè)計(jì)一種圓柱坐標(biāo)式三自由度工業(yè)機(jī)械手，