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1、的动作要求。手腕自由度的选用与机械手的通用性加工工艺要求工件放置方位和定位精度等许多因素有关。由于本机械手抓取的工件是水平放置，同时考虑到通用性，因此给手腕设绕轴转动回转运动才可满足工作的要求目前实现手腕回转运动的机构，因此我们选用。它的结构紧凑，但回转角度小于，并且要求严格的密封。手腕的驱动力矩的计算手腕转动时所需的驱动力矩手腕的回转上下和左右摆动均为回转运动，驱动手腕回转时的驱动力矩必须克服手腕起动时所产生的惯性力矩，手腕的转动轴与支承孔处的摩擦阻力矩，动片与径定片端盖等处密封装置的摩擦阻力矩以及由于转动件的中心与转动轴线不重合所产生的偏重力矩.图所示为手腕受力的示意图。.工件.手部.手腕图手碗回转时受力状态手腕转动时所需的驱动力矩可按下式计算式中驱动手腕转动的驱动力矩惯性力矩参与转动的零部件的重量包括工件手部手腕回转的动片对转动轴线所产生的偏重力矩.手腕回转的动片与定片径端盖等处密封装置的摩擦阻力矩下面以图所示的手腕受力情况，分析各阻力矩的计算手腕加速运动时所产生的惯性力矩悦若手腕起动过程按等加速运动，手腕转动时的角速度为，起动过程所用的时间为，则式中参与手腕转动的部件对转动轴线的转动惯量工件对手腕转动轴线的转动惯量。若工件中心与转动轴线不重合，其转动惯量为式中工件对过重心轴。
2、之间较大的直径范围，而且夹持工件中心位置变化要小即定位误差小。应具有足够的强度和刚度，以免承受在运动过程中产生的惯性力和震动的影响。应能保证工件的可靠定位应适应被抓取对象的要求尽可能具有定的通用性夹持式手部结构由手指或手爪和传力机构所组成。其传力结构形式比较多，如滑槽杠杆式斜楔杠杆式齿轮齿条式弹簧杠杆式等。手指的形状和分类夹持式是最常见的种，其中常用的有两指式多指式和双手双指式按手指夹持工件的部位又可分为内卡式或内涨式和外夹式两种按模仿人手手指的动作，手指可分为支点回转型，二支点回转型和移动型或称直进型，其中以二支点回转型为基本型式。当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，就变成了支点回转型手指同理，当二支点回转型手指的手指长度变成无穷长时，就成为移动型。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，当移动型手指夹持直径变化的零件时不影响其轴心的位置，能适应不同直径的工件。设计时考虑的几个问题具有足够的握力即夹紧力在确定手指的握力时，除考虑工件重量外，还应考虑在传送或操作过程中所产生的惯性力和振动，以保证工件不致产生松动或脱落。二手指间应具有定的开闭角两手指张开与闭合的两个极限位置所夹的角度称为手指的开闭角。手指的开闭角应保证。
3、展比较慢。但目前已引起了有关方面的极大关注。除了引进消化仿制外，已经具备了定的独立设计和研制能力。在年新疆维吾尔自治区成立年大庆站展览馆展出了由新疆机械局研制的跳舞机器人阿依古丽。在年地十六届广交会上，成都电讯工程学院研制的第三代仿人机器人成蓉小姐已经用汉语或英语向来宾问好，并能简要的介绍的展览产品及回答简单问话。西北电讯工程学院研制的微机控制示教再现式机器人西电号，也于年月在陕西省科技贸易大会上进行了表演。此外，清华大学自动化系研制的具有视觉手眼系统，北京钢铁学院研制的焊接机器人，均已达到了较高的水平。同时，在机器人学科中的视觉听觉语音合成触觉计算控制以及人工智能诸领域研究，也取得了定的进展。近几年来的成就表明，我国机器人技术已经迈出了可喜的步。相信在不久的将来，我们定回赶上世界各国前进的步伐。.课题工作要求为了保证机器人在抓取工件时的精确度，我们在机器人的手部安装了力觉传感器。用以对机器人的检测和监控。该检测系统运用的是闭环控制。整个抓取动作的流程见图。图.机械手的工作程序图.课题基本参数的确定手部负重抓取物体的形状为圆柱体.圆柱半径.高度自定.密度自由度数个，沿轴的上下移动，绕轴转动，沿轴的伸缩，绕轴的转动坐标型式圆柱坐标，其圆柱坐标型式的运动简图如图所示见图最大工作半径，最小工作半径手臂最高中心位置或伺服电机上端最高行程见图最小行程图.手臂运动参数伸缩行程伸缩速度升降行程升降速度回转范围度回转速度手腕运动参数回转范围回转速度手臂握力由.定这里取即手指握力为定位方式闭环伺服定位重复定位精度.驱动方式电气伺服电机控制方式采用单片微机第章结构的设计.手部机构手部机构是机器人机械手直接与工件工具等接触的部件，它能执行人手的部分功能。目前，根。
4、轨迹及其它要求，实现抓取搬运或操纵工具的自动化装置。而“机械手”般具有固定的手部固定的动作程序或简单可变程序般用于固定工位的自动化装置。因为国内外称作“机器人机械手”“机械手”“操作机”的这三种自动化和半自动化装置，在技术上有些相通之处，所以有时不易明确区分，就它们的技术特征来看，其大致区别如下。“机器人机械手”多数是指程序可变编的独立的自动抓取搬运工件操纵工具的装置国内称作机器人机械手或通用机械手。“机械手”多数是指附属于主机程序固定的自动抓取操作装置国内般称作机械手或专用机械手。如自动线自动线的上下料，加工中心的自动换刀的自动化装置。“操作机”般是指由工人操纵的半自动搬运抓取操作装置。如锻造操作机或处理放射性材料火工品的装配等所使用的半自动化装置。机器人机械手,简称是年由美国金属市场报首先使用的，但这个概念是由美国••在年申请的专利“程序控制物料传送装置“时提出来的。在这专利中所记述的机器人机械手，以现在的眼光来看，就是示教再现机器人。根据这专利，与美国合作，于年研制成功采用数字控制程序自动化装置的原型机。随后，美国的公司和美国的机械铸造公司于年分别制造了实用的号机，并分别取名为和•。机器人外形类似坦克炮塔，采用极坐标结构，而机器人采用圆柱坐标结构。上述两种机器人成为机器人结构。
5、工件能顺利进入或脱开，若夹持不同直径的工件，应按最大直径的工件考虑。对于移动型手指只有开闭幅度的要求。三保证工件准确定位为使手指和被夹持工件保持准确的相对位置，必须根据被抓取工件的形状，选择相应的手指形状。例如圆柱形工件采用带形面的手指，以便自动定心。四具有足够的强度和刚度手指除受到被夹持工件的反作用力外，还受到机械手在运动过程中所产生的惯性力和振动的影响，要求有足够的强度和刚度以防折断或弯曲变形，当应尽量使结构简单紧凑，自重轻，并使手部的中心在手腕的回转轴线上，以使手腕的扭转力矩最小为佳。五考虑被抓取对象的要求根据机械手的工作需要，通过比较，我们采用的机械手的手部结构是支点，两指回转型，由于工件多为圆柱形，故手指形状设计成型，其结构如附图所示。手部夹紧的设计手部驱动力计算本课题电动机械手的手部结构如图所示图齿轮齿条式手部其工件重量公斤，形手指的角度摩擦系数为根据手部结构的传动示意图，其驱动力为根据手指夹持工件的方位，可得握力计算公式所以实际驱动力因为传力机构为齿轮齿条传动，故取，并取。若被抓取工件的最大加速度取时，则所以所以夹持工件时所需夹紧的驱动力为。.手腕结构设计手腕的自由度手腕是连接手部和手臂的部件，它的作用是调整或改变工件的方位，因而它具有独立的自由度，以使机械手适应复杂。
6、工作半径手臂最高中心位置或伺服电机上端最高行程见图最小行程图.手臂运动参数伸缩行程伸缩速度升降行程升降速度回转范围度回转速度手腕运动参数回转范围回转速度手臂握力由.定这里取即手指握力为定位方式闭环伺服定位重复定位精度.驱动方式电气伺服电机控制方式采用单片微机第章结构的设计.手部机构手部机构是机器人机械手直接与工件工具等接触的部件，它能执行人手的部分功能。目前，根据被抓取工件工件等的形状尺寸重量易碎性表面粗糙度的不同，在工业生产中使用着多种形式的手部机构，最常见的是钳爪式磁吸式和气吸式，也有少数的特殊形式。不同形式的手部机构其夹紧力的计算各有不同。钳爪式手部机构是最常见的形式之。手爪有两个三个或多个，其中两个的最多。抓取工件的方式有两种外卡式和内撑式。从其机械机构特征外观与功用来看，有多种形式，它们分别是拨杆杠杆式钳爪平行连杆式钳爪齿轮齿条移动式钳爪重力式钳爪自锁式钳爪自动定心钳爪抓取不同直径工件的钳爪具有压力接触销的钳爪抓勾与定位销十钳爪复杂形状工件用的自动调整式钳爪同时抓取对工件的钳爪与内撑式三指钳爪特殊式手指钳爪同时对钳爪的选用也非常重要，应考虑以下几个方面应具有足够的夹紧力，这样才能防止工件在移动过程中脱落，般夹紧力为工件重量的到倍。应具有足够的张开角，来适应它抓取和松开工件。
7、的主流，美国通用汽车公司和福特汽车公司在其金属冷热加工中，采用这类机器人进行压铸冲压等上下料，收到了良好的效果。美国的机器人机械手技术的发展，大致经历了以下几个阶段年为实验定型阶段。年，万能自动公司制造的机器人机械手供用户做工艺实验。年，该公司生产的机器人机械手定型为台。年为实验应用阶段。这时期，机器人机械手在美国进入应用阶段。例如美国通用汽车公司年订购了台机器人机械手年又自行研制出型机器人机械手，并用台组成了点焊小汽车车身的焊接自动线。年至今直出于技术发展和推广应用阶段。年，机器人机械手处于技术发展阶段。年月美国在伊利斯工学院研究所召开了第届全国机器人机械手会议。据当时统计，美国已采用了大约台机器人机械手，工作时间共达万小时以上。与此同时，出现了所谓高级机器人，例如森德斯兰德公司发明了用小型计算机控制台机器人机械手的系统。在欧洲第台机器人机械手是年瑞典公司发表的第台操作机。日本在六十年代初期就开始研制固定程序控制的机器手，并从其他各国引进了用于不同生产过程的机器人，并获得迅速，很快研制出日本国产华的机器人机械手，技术水平很快赶上了美国并超过了其它国家，目前机器人机械手在日本已得到迅速发展并很快得到普及。我国虽然开始研制机器人机械手仅比日本晚年，但由于种种原因，机器人机械手的技术发。
8、本设计的具体结构和抓取物体重量等因素来确定，同时在结构设计和布局上应该尽量减少运动部件的重量和减少对回转中心的惯量。导向杆目前常采用的装置有单导向杆，双导向杆，四导向杆等，在本设计中才用单导向杆来增加手臂的刚性和导向性。平衡装置在本设计中，为了使手臂的两端能够尽量接近重力矩平衡状态，减少手抓侧重力矩对性能的影响，故在手臂伸缩侧加装平衡装置，装置内加放砝码，砝码块的质量根据抓取物体的重量的运行参电动,关节,机器人,机械手,结构设计,仿真,毕业设计,全套,图纸摘要本文简要介绍了电动式关节型机器人机械手的概念，机械手硬件和软件的组成，机械手各个部件的整体尺寸设计，气动技术的特点。本文对机械手进行总体方案设计，确定了机械手的坐标形式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时，设计了机械手的夹持式手部结构，设计了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩。设计了机械手的手臂结构。设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图，大大提高了绘图效率和图纸质量，画出了机械手的装配图图。关键词工业机器人机械手电动电动式关节型机器人机械手到目前为止，世界各国对“机器人机械手”还没有做出统的明确定义。通常所说的“机器人机械手”是种能模拟人的手臂的部分动作，按照予定的程序。
参考资料：
（全套CAD）电动式关节型机器人机械手的结构设计与仿真（图纸论文整套）
