【正文】 ements of the design 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, Manipulator7目　錄前 言 1第1章 概述 2 工業(yè)機械手的概述 2 機械手的組成 2 機械手的運動與分類 3 機械手的主要參數(shù) 4 機械手的結(jié)構(gòu) 5 工業(yè)機械手的發(fā)展 5 工業(yè)機械手在我國的發(fā)展與應(yīng)用 6第2章 總體設(shè)計方案 8 總體設(shè)計的思路 8 思路 8 總體方案的確定 8 方案 8第3章 機械手相關(guān)的設(shè)計與計算 9 手指的相關(guān)設(shè)計與計算 9 手指夾緊力的計算 9 手部液壓缸的選取 11 水平伸縮缸尺寸計算 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 16 立柱與托盤的設(shè)計 17 液壓馬達的設(shè)計與計算 19 液壓泵、電機的選擇 21 機械手的控制 22第4章 相關(guān)的校核 23 手爪扇形齒輪與齒條強度校核 23結(jié) 論 24謝 辭 25參考文獻 26前 言機器人技術(shù)的發(fā)展，可以說是科學(xué)技術(shù)發(fā)展共同的一個綜合性的結(jié)果，同時，也是為社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了重大影響的一門科學(xué)技術(shù)，它的發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中各國加強了經(jīng)濟的投入，就加強了本國的經(jīng)濟的發(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，實現(xiàn)人們對不可達世界的認識和改造，這也是人們在科技發(fā)展過程中的一個客觀需要。畢業(yè)設(shè)計是對大學(xué)所學(xué)的知識的總結(jié)和運用。通過查閱大量的資料，學(xué)到了很多在課堂上學(xué)不到的知識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基礎(chǔ)。隨著機械工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)機械手的應(yīng)用范圍會越來越廣。在 工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的工業(yè)機械手簡稱為“機械手”。 工件執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)控制系統(tǒng) 位置檢測裝置圖11機構(gòu)相互關(guān)系圖執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(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) 機座 是機械手的基礎(chǔ)部分。有時為了完成遠距離的操作和擴大使用范圍，可以增設(shè)滾輪行走機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)機械手的驅(qū)動系統(tǒng)是驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的動力裝置，常用的有液壓、氣壓、電力和機械式驅(qū)動四種形式。位置檢測裝置位置檢測裝置控制執(zhí)行機構(gòu)的運動位置，可隨時將執(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，使執(zhí)行機構(gòu)以一定的精度達到設(shè)定位置。機械手的每一個動作，必須要配有一個原動件，當各個原動件按一定的規(guī)律運動時，機械手各運動部件隨之作確定的運動，從而使機械手具有運動和位置的確定性。在實際應(yīng)用中，大多按運動坐標形式將機械手分為直角坐標式、圓柱坐標式、球坐標式和關(guān)節(jié)坐標式四種。 機械手的主要參數(shù)機械手的主要參數(shù)是說明機械手的規(guī)格和具體指標，一般包括以下幾項：抓取重量抓取重量（又稱臂力）是機械手所能抓取或搬運物件的最大重量，它對其他參數(shù)如行程范圍、運動速度、坐標形式和緩沖裝置的設(shè)計均有影響，是機械手最基本的參數(shù)。影響機械手動作快慢的兩個主要運動是手臂伸縮和回轉(zhuǎn)運動。行程范圍機械手的手臂運動行程對使用性能有較大的影響。定位精度定位精度是衡量機械手工作質(zhì)量的又一指標，是機械手是運動部件從某一起始位置運動到預(yù)期的另一位置時所達到的實際位置的準確程度。定位精度包括位置設(shè)定精度和重復(fù)定位精度兩種，一般所說的定位精度是指重復(fù)定位精度。機械手的結(jié)構(gòu)類型特征，用它的結(jié)構(gòu)坐標形式有和自由度表示；機械手的空間活動范圍用它的工作空間來表示。機械手執(zhí)行系統(tǒng)的手部、手腕、手臂和機座等的獨立運動所合成的運動狀態(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)。在決定機械手的自由度時，不計入手部的抓取動作，因為這個動作并不改變工件或工具的位置與姿態(tài)。機械手工作空間與其具有的自由度數(shù)目以及所選用的運動關(guān)節(jié)的類型及配置有關(guān)。機械手的坐標系按右手定則決定。英格伯格在大學(xué)攻讀伺服理論，這是一種研究運動機構(gòu)如何才能更好地跟蹤控制信號的理論。 1954 年 , 德沃爾又獲得可編程機械手專利，這種機械手臂按程序進行工作，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器人，認為汽車工業(yè)最適于用機器人干活，因為是用重型機器進行工作，生產(chǎn)過程較為固定。 它成為世界上第一臺真正的實用工業(yè)機器人。第一批工業(yè)機器人被稱為“尤尼梅特”，意思是“萬能自動”。 1962 年美國機械與鑄造公司也制造出工業(yè)機器人，稱為“沃爾薩特蘭”，意思是“萬能搬動”。 近百年來發(fā)展起來的機器人，大致經(jīng)歷了三個成長階段，也即三個時代。第一代機器人屬于示教再現(xiàn)型 , 第二代則具備了感覺能力 , 第三代機器人是智能機器人 , 它不僅具有感覺能力 , 而且還具有獨立判斷和行動的能力。 工業(yè)機械手在我國的發(fā)展與應(yīng)用隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，機器人技術(shù)已廣泛應(yīng)用于人類社會的各個領(lǐng)域。機器人的應(yīng)用是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。在中國市場上占有35％市場份額的ABB公司2004年在中國賣出了600臺機器人。專家預(yù)測，中國機器人2005年擁有量將增至7600臺，到2010年擁有量將達到17300臺，到2015年，市場容量將達十幾萬臺(套)。近年來我國的機器人自動化技術(shù)也取得了長足的發(fā)展，但是與世界發(fā)達國家相比，還有一定的差距，如可靠性低于國外產(chǎn)品；機器人應(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)與國外比有差距。在應(yīng)用規(guī)模上，我國已安裝的國產(chǎn)工業(yè)機器人，%。 2004年中國國際機器人展覽會于11月14日舉行，會后分析報告數(shù)據(jù)表明，與會的專業(yè)觀眾只占43%，非專業(yè)觀眾占57%；%的專業(yè)觀眾為了了解、收集產(chǎn)品信息，其余的大多沒有填寫具體參觀目的；專業(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，國內(nèi)參展單位展出的多是面向教育應(yīng)用和處于實驗開發(fā)中的機器人，且產(chǎn)品略顯不成熟。我國機器人產(chǎn)業(yè)要快速發(fā)展，就不能只靠幾個愛好者的激情和科研單位的單方努力，機器人就不能只作為展覽會上的表演者。把發(fā)展中國機器人產(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)進行產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，加速機器人產(chǎn)業(yè)化進程。(2)分析機器人所在系統(tǒng)的工作環(huán)境。如機器人的自由度、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)計一種圓柱坐標式三自由度工