。

手爪即与物体接触的部分，由于与物体接触的形式分为夹持式和吸附式手部。

钳式手部结构由手指传力。

机构所组成其传力形式比较多，如滑槽杠杆式连杠杆式斜契杠杆式弹簧杠杆式等结构形式按手指夹持工件的部分又可以分为内卡式和外卡式模仿人手指的动作，手指可以分为支点回转型二支点回转型和移动型，其中以二支点回转型为例，而二支点回转型手指的两个回转支点的距离缩小到无穷小时，就变成支点回转型手指。

同理，当二支点回转型手指的手指长度变为无穷长时，就变为移动型。

回转型手指开闭角较小，结构简单，制造容易，应用广泛，移动型应用较少，其结构比较复杂庞大，但移动型手指夹持变化的零件时不影响其轴心的位置，其使用于不同直径的工件。

手爪的定位误差分析如图所示为偏转角，当满足上式角时，误差最小。

手爪夹紧力的计算此处省略字速度变化值选最大值变化时间手臂机构主要构件结构强度计算惯摩手臂重力，下降为主动力用上升为阻力用手臂回转运动的结构设计回转运动驱动机构结构形式回转运动的结构形式分为叶片式摆缸直接驱动摆缸与行星齿轮的驱动方式齿轮齿条的驱动方式和直缸直接推动的驱动方式。

它们的优点是叶片式摆缸直接驱动优点是机构紧凑速度调整方便缺点是回转角度小于，内泄漏大。

摆缸和行星齿轮驱动的优点是传动平稳，齿轮齿条驱动的优点是回转角度大驱动力大缺点是结构尺寸大。

回转运动驱动力矩及其回转机构主要零部件力学计算惯摩驱惯手臂回转运动件的总重量重力加速度回转半径重心到回转轴的距离起动后手臂回转最大角速度手臂回转件的转动惯量为质量回转直径摩摩滑动两支点上反力总使速度趋于零，实现无冲击定位。

定位的精度为定位精度最高为，般可为。

机械手驱动系统选择驱动方式的选择驱动方式可分为电动液动气动机械联动等。

下面是液动与气动方式特点的比较液压驱动液压驱动的主要优点是功率大，结构简单，可省去减速装置，能直接与被动的杆件相连，响应快，伺服驱动具有较高的精度，缺点是结构不紧凑，出力小，噪音大。

适用于冲压加工，单机自动化机械。

气动驱动气压驱动的能源结构都比较简单，但与液压驱动驱动相比，同体积条件下，功率较小固压底，且速度不易控制。

第四章机械手控制系统设计机械手的控制方式的选择机械手的控制方法分数控程控电控液控等。

本控制方式的特点简易工业机械手选用的控制方式为电控，它的特点是运动速度快，稳定性好，成本底，便于维修。

设计总结经过半年多的毕业设计工作，设计期间，指导老师教会了我该如何设计图纸，当中包括元件的选用，图纸的设计步骤。

机械手中的各结构的用处和选用此结构的优缺点，使我受益匪浅。

设计中，我查阅了许多资料，从中查出了许多数据，为我的图纸设计打下了基础，通过资料，让我发现设计图纸不可以随心所欲，必须根据国家国际标准，否则设计的图纸就会有。

通过这次设计，使我了解到，自动控制的对象主要是单机或个生产过程自动控制的目标是使在系统控制的个状态下，尽量消除环境对系统的影响，职能控制关心的是最终状态或现行状态是否合乎要求。

此次设计中的优点是手臂可以沿直角坐标的方向移动，有可以绕轴转动，亦手臂可以前后伸缩，上下升降和左右移动。

采用此种坐标形式工作方位较小，占地空间较小，定位精度好，应用广泛。

在力学方面讲它有足够的刚度，重量要轻。

运动要稳定，结构要美观，使用安全，维修方便，造价经济。

本次设计的机械手是模仿人手的动作，生产中应用机械手可以提高自动化水平和劳动生产率，可以减轻劳动强度，保证生产质量，实现安全生产，尤其在恶劣的劳动条件下，它代替人作业的意义更加重大，因此，将在机械加工中得到越来越广泛的应用。

参考文献机械设计手册第三版第卷化学工业出版社机械设计标准应用手册摩擦点到回转中心的距离手臂设计的综合评价从手臂的结构形式动力装置外形尺寸工艺性经济性标准化等诸方面分析，突出重点。

从手臂的结构形式来分可分为手爪手臂手腕立柱行走机构等。

手臂的动力装置为液压驱动，它的外形尺寸不大，占地空间小，工作范围也小。

工艺性好，材料便宜，经济合理，零件加工方便。

缓冲装置设计缓冲方式的确定了解弹性元件缓冲缸体内部结构缓冲节流回路缓冲油压缓冲器缓冲等。

弹性元件缓冲元件弹簧橡胶垫波纹管基本原理通过吸收动能实现缓冲回转物件移动物件弹性能弹性最大工作载荷最大变形特点结构简单，但缓冲行程小，定位不准，职能用于辅助装置。

油缸端部节流缓冲它的原理图如下它的设计要求缓冲腔内油液要能吸收运动部件的全部能量缓冲腔内冲击压力小于油缸的压力缓冲腔内减加速度要符合机械手对运动的要求。

设计步骤确定减加速度高速轻负荷小于低速重负荷小于计算缓冲时间应满足于生产节拍的要求。

缓冲行程确定缓冲柱塞面积平缓平回游腔压力重摩动压缓液作用在活塞上的液压能。

活塞有效作用面积动缓冲前进速度摩摩重向上负，向下正求缓冲油腔内的动平备件小于为体臂厚屈服极限安全系数节流口面积平油缸端部节流缓冲气动节流缓冲类的液压缓冲回路缓冲使用液压缓冲器定位机构设计定位方式的选择确定定位机构分机械挡块定位行程开关定位伺服装置定位等。

定位精度要求要有足够的刚度，可调节定位，定位前实施缓冲下面是液动与气动方式特点的比较第四章机械手控制系统设计机械手的控制方式的选择本控制方式的特点设计总结第章前言机械手的用途说明机械手是模仿人手工作的机械设备。

实验用机械手的设计，是指机械手臂在定范围内的摆动，手臂的垂直方向的上下移动及手爪的伸缩运动组成。

由启动系统实现各运动的驱动。

它的主要作用是将工件按预定的程序自动地搬运到需要的位置，或者保持工具进行工作。

机械手是利用控制整个系统实现各种运动的自动化控制，且能用于教学演示。

机械手的目的意义机械手是模仿人手的动作，生产中应用机械手可以提高自动化水平和劳动生产率，可以减轻劳动强度，保证产品质量，实现安全生产，尤其在恶劣的劳动条件下，它代替人作业的意义更加重大。

因此，在机械加工中得到越来越广泛的应用。

目的是，我们对机械手的设计步骤有定的平衡了解也能基本掌握机械设计的方法综合运用学过的理论知识全面复习绘图技巧，并较好的运用于毕业设计绘图上。

通过这次设计，使我了解到，自动控制的对象主要是单机或个生产过程，智能控制则包括控制对象及整个工作环境或整个生产过程位置反馈给控制系统，并与设定的位置比较，然后控制系统进行调整，从而使执行机构定的精度达到预定位置。

机械手的运动方案论证机械手的运动形式坐标形式确定按机械手的运动坐标型可分直角坐标系式机械手圆柱坐标系式机械手极坐标式机械手关节式机械手。

直角坐标式机械手臂部可以沿直角坐标轴三个方向移动，亦臂部可以前后伸缩，左右移动，上下升降。

采用此种坐标形工作范围小，占地空间大，定位精度好，应用较多，适用于空间布置或与自动线配合。

极坐标式机械手手臂可以沿直角坐标轴的方向运动，还可以绕轴和轴转动，亦手臂可前后伸缩，上下摆动，左右移动。

采用此种坐标形式工作范围大，占地空间小，定位精度差，应用少。

关节式机械手这种机械手的臂部可分为大臂和小臂，其中大臂和小臂的连接以及大臂和机体的连接均为关节式连接，亦小臂对大臂可绕肘部上下摆动定角度，大臂可绕肩部摆动定角度，手臂可以左右转动定角度。

采用此种坐标形式工作范围大，占地空间小，定位精度差，应用较小。

圆柱坐标戏式机械手这种机械手的运动由两个直线运动和个回转运动组合而成，手臂沿方向的移动，还有手臂的水平回转。

此种机械手工作范围教大，灵活程度教高，占地面积小，结构比较简单，定位进度高，应用比较广泛，多为通用型。

因此本次设计我选用直角坐标系机械手。

机械手方案简图如下手腕手臂立柱运动符号回转伸缩平移手爪第三章机械手各组成部件设计计算抓取机械设计抓取机械机构的基本要求要有足够的夹紧力，在确定手指的握力时，除考虑工件的重量外还应考虑在传送或操作中所产生的惯性和震动，以保证工件不致产生松动或脱落要有足够的开合度，手指的开合度应保证工件能顺利的进入或脱开，若夹持不同直径的工件，应按最大直径的工件考虑要保证工件在手爪中的准确位置，为使手指和被夹持的工件的反作用力外，还受到机械手在运动中所产生的惯性力和振动的影响要求是有足够的强度和刚度以防折断或弯曲变形，但尽量使结构简单紧凑，自重轻，并使手部的重心在手腕的回转轴线上以使手腕的扭转力矩最小为佳。

保证结构紧凑，重量要轻，便于更换应考虑手指的多用性，为适应小批量多品种工件的不同形状和尺寸自动控制的目标是使在系统控制的个状态下，尽量消除环境对系统的影响，智能控