平面关节型机械手设计毕业(论文)设计论文.doc

江苏城市职业学院毕业设计（论文）（2011届）设计（论文）题目平面关节型机械手设计办学点（系）张家港办学点（工程系）专业机械设计与制造班级11机械（普）学号110404350532学生姓名邵强指导教师杜微娜职称助教21摘要3一、概论41、机械手的工作原理及设计思想42、机械手应用及应用中容易出现的误区53、机械手的发展及发展前景6二、机械手的总体设计7三、手指设计91、设计时应注意的问题102、零件的计算103、手指夹紧力的计算11四、移动关节的设计计算121、驱动方式的比较122、汽缸的设计13五、小臂的设计141、结构的设计142、轴的设计计算153、轴承摩擦力矩的计算154、驱动的选择16六、大臂的设计161、结构的设计172、轴的设计计算173、轴承摩擦力矩的计算184、伺服系统的选择18七、机身的设计171、设计时应注意的问题172、设计的效果说明18结论20致谢21参考文献22平面关节型机械手设计[摘要]平面关节型机械手采用两个回转关节和一个移动关节；两个回转关节控制前后左右运动，而移动关节则实现上下运动，其工作空间如工作空间图，它的纵截面为矩形的回转体，纵截面高为移动关节的行程长，两回转关节转角的大小决定回转体截面的大小、形状。关键词:机械手轴承汽缸[Abstract]SelectiveComplianceAssemblyRobotArmhavetwoslewjointsandonemovejoints,twoslewjointscontrolthemovingofthefrontandbackleftandright.themovejointscontrolthemovingofupanddown.theworkroomasworkroomdrawing.theverticalsectionisarectangleslew.thehighoftheverticalsectionismovejoints’journey,themoveangleofthetwoslewjointsdecidethebigandsmallandfigureoftheverticalsection.Keywords:manipulatoraxletreecylinder一、机械手概论工业机械手是一种模仿人手部分动作，按照预先设定的程序，轨迹或其他要求，实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置。它在二十世纪五十年代就已用于生产，是在自动上下料机构的基础上发展起来的一种机械装置，开始主要用来实现自动上下料和搬运工件，完成单机自动化和生产线自动化，随着应用范围的不段扩大，现在用来夹持工具和完成一定的作业。实践证明它可以代替人手的繁重劳动，减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率。平面关节型机器人又称SCARA型装配机器人，是SelectiveComplianceAssemblyRobotArm的缩写，意思是具有选择柔顺性的装配机器人手臂。在水平方向有柔顺性，在垂直方向有较大的刚性。它结构简单，动作灵活，多用于装配作业中，特别适合小规格零件的插接装配，如在电子工业零件的插接、装配中应用广泛。1、机械手工作原理及设设计思想本文设计的平面关节型机械手，其主要包括三个旋转关节（分别控制机械大臂和小臂旋转以及手抓张合）和一个移动关节（控制手腕伸缩），各关节均采用直流电机作为驱动装置，在机械大臂和小臂的旋转关节上还装配有增量式光电编码器，提供半闭环控制所需的反馈信号。直流电机的运动控制采用自行开发的基于LM629和PIC16F877构成的多关节控制卡，并编制了能满足运动控制要求的软件，实现对机械手的速度、位置以及关节联动控制。对机械手驱动装置的一般要求如下：（1）、.动装置的重量尽可能要轻，单位重量的输出功率(即功率/重量比)要高，效率也要高；（2）、反应速度要快，即要求力/重量比和力矩/惯量比要大；（3）、动作平滑，不产生冲击；（4）、控制尽可能灵活，位移偏差和速度偏差要小；（5）、安全可靠；（6）、操作和维护方便；（7）、对环境无污染，噪声要小；（8）、经济上合理，尤其是要尽量减少面积。组成：机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。（1）执行机构（手部）手部安装在手臂的前端。手臂的内孔装有传动轴，可把动作传给手腕，以传动、伸屈手腕、开闭手指。机械手手部的构造系模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节三种，手指的数量又可分为二指、三指、四指等，其中以一指用得最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和尺寸的夹头，以适应操作的需要。所谓没有手指的手部，一般指真空吸盘或磁吸盘。（2）执行机构（手臂）手臂有无关节手臂和有关节手臂之分。目前采用的手臂几乎都是无关节手臂。多关节臂还处在研究阶段。手臂的作用是引导手指准确地抓住工件，并