1、用机械手按其定位和控制方式的不同，可分为简易型和伺服型两种。简易型只是点位控制，故属于程序控制类型，伺服型可以是点位控制，也可以是连续轨迹控制，般属于数字控制类型。按运动坐标型式分类直角坐标式机械手臂部可以沿直角坐标轴三个方向移动，亦即臂部可以前后伸缩定为沿方向的移动左右移动定为沿方向的移动和上下升降定为沿方向的移动圆柱坐标式机械手手臂可以沿直角坐标轴的和方向移动，又可绕轴转动定为绕轴转动，亦即臂部可以前后伸缩上下升降和左右转动球坐标式机械手臂部可以沿直角坐标轴方向移动，还可以绕轴和轴转动，亦即手臂可以前后伸缩沿方向移动上下摆动定为绕轴摆动和左右转动仍定为绕轴转动多关节式机械手这种机械手的臂部可分为小臂和大臂。其小臂和大臂的连接肘部以及大臂和机体的连接肩部均为关节铰链式连接，亦即小臂对大臂可绕肘部上下摆动，大臂可绕肩部摆动多角，手臂还可以左右转动。按驱动方式分类液压驱动机械手以压力油进行驱动气压。

2、，能取代人在恶劣的环境中完成人类不能或者不愿完成的工作，因此，机械手的出现又大大解放了人类的生产力。所以说机械手的发展是社会发展的结果，也是社会发展的必然趋势。现在，很多发达国家都追逐着机械手这发展趋势，积极地进行着机械手的各种开发和研制的工作，并且其中些国家已经取代了不错的成果，研制出了许多新型且实用的机械手或者是机器人。例如日本的跳舞机器人犬型机器人爱宝。英国研制的履带式“手推车”及“超级手推车”排爆机器人美国公司推出了能避开障碍，自动设计行进路线吸尘器机器人上海世博会使用过的福娃机器人等等。由于机械手的迅猛发展，机械手进入学校教学是必然的。三自由度机械手作为是机械手的典型产品，其设计及应用对机电体化机械结构工艺机械制造自动化电子信息等专业的教学及研究都有着很重要的意义。机械手的历史机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的种新型装置。它是机器人的个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种。

3、，很难实现中间位置的停止，只能用于点位控制，而且润滑性较差，气压系统容易生锈。电动由于减速和回转运动变往复运动机构复杂,很少采用。机械式用于简单的场合。控制机构机械手的控制方式有点动和连续控制两种方式。大多数是用插销板进行点位程序控制，也有采用可编程序控制器控制微型计算机数字控制，采用凸轮磁盘磁带穿孔卡等记录程序。主要控制的是坐标位置，并注意其加速度特性。机械手的分类机械手从使用范围运动坐标形式驱动方式以及臂力大小四个方面的分类分别为按使用范围分类专用机械手般只有固定的程序，而无单独的控制系统。它从属于种机器或生产线用以自动传送物件或操作工具，例如“毛坯上下料机械手”“曲拐自动车床机械手”“油泵凸轮轴自动线机械手”等等。这种机械手结构较简单，成本较低，适用于动作比较简单的大批量生产的场合。通用机械手指具有可变程序和单独驱动的控制系统，不从属于种机器，而且能自动完成传送物件或操作些工具的机械装置。。

4、生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手统用磁鼓作为存储装置。不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年，美国机械制造公司也实验成自由度,搬运,机械手,设计,毕业设计,全套,图纸绪论随着人类科技的进步，社会经济的发展，机器人学成为近几十年来迅速发展的门综合学科。它体现了光机电体化技术的最新成就，机械手作为其中的佼佼者更是发挥了不可磨灭的作用。在人类社会中，凡是有机械活动的地方，都能看到机械手的身影。机械手产品的应用已经由核工业和军事科技等高端科学领域向医疗农业甚至是服务娱乐等民用领域发展了，并且各式各样的机械手正在涌现出来，以惊人的速度延伸到人类活动的各个领域。机械手是由于人类期望生产水平的提高，为了提升生产效率而出现的。然而由于机械手善于完成重复的，单调的，精确度要求高的工作。

5、压电力和电机四种驱动形式。控制部分它是机械手动作的指挥系统，由它来控制动作的顺序程序位置和时间甚至速度与加速度等。其它部分如机体行走机构行程检测装置和传感装置等。执行机构般机械手的执行机构由手部或者叫抓取部分腕部臂部缓冲与定位，还有行走机构组成。驱动机构驱动机构主要有液压驱动气动驱动电动驱动和机械驱动等形式。不过目前还是以液压和气动用的最多。液压驱动具有体积小出力大控制性能好动作平稳等特点，它利用油缸马达加上齿轮齿条实现直线运动利用摆动油缸马达与减速器油缸与齿条齿轮或链条链轮等实现回转运动。液压驱动具有润滑性能好寿命长的特点，结构紧凑，刚性好。定位精度高，克实现任意位置开停。有很多专业机械手能直接利用主机的液压系统。但缺点是需要配备压力源，系统复杂成本较高。气动驱动结构简单造价低廉。气源方便，所需的压缩气源般工厂都有，并且无污染，般采用的压力,最高可达。缺点是出力小，体积大。由于空气的可压缩性大。

6、驱动机械手以压缩空气进行驱动电力驱动机械手直接用电动机进行驱动机械驱动机械手是将主机的动力通过凸轮连杆齿轮间歇机构等传递给机械手的种驱动方式。按机械手的臂力大小分类微型机械手臂力小于小型机械手臂力为中型机械手臂力为大型机械手臂力大于。我所设计的搬运机械手，是以搬运物料为目的的圆柱坐标式三自由度机械手。它采用液压与机械传动两种驱动方式，属于小型机械手。第章搬运机械手机构总体方案设计搬运机械手设计要求图机械手工作示意图初始状态，按启动按钮传送带开始传送物料，光电传感器开始工作，机械手回原点。当光电传感器检测到有物料时，传感器将信号传给机械手，机械手开始工作。机械手从初始位置开始运动，通过机械手臂的旋转，机械手抓伸出，机械臂下降，机械手抓抓紧来获得传送带上的物料。获得物料后，通过机械臂升降，机械手抓的伸缩，机械臂旋转，机械手抓的放松，将物体运送到传送带上。机械手完成这系列动作后，开始重复工作。基本设计。

7、预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。机械手首先是从美国开始研制的。年美国联合控制公司研制出第台机械手。它的结构是机体上安装个回转长臂，顶部装有电磁块的工件抓放机构，控制系统是示教形的。年，美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成台数控示教再现型机械手。商名为。运动系统仿照坦克炮塔，臂可以回转俯仰伸缩用液压驱动控制系统用磁鼓作为存储装置。不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年，美国机械制造公司也实验成功种叫机械手。该机械手的中央立柱可以回转升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。这两种出现在六十年代初的机械手，是。

8、使用范围。设计的速度过高又会加重机械手的负载并影响机械手动作的平稳性。该机械手的最大平移速度为。伸缩行程和工作半径是决定机械手工作范围及整机尺寸的关键，也是机械手设计的基本参数。过大的工作半径和伸缩行程，会增大机械手的运动负载，使得机械手刚性降低，而工作半径过小则不能够实现机械手的功能，限制了机械手的应用和扩展性。本论文物料传送机械手设定水平反向伸缩行程，回转角度范围为。机械手竖直方向的升降行程为。定位精度也是机械手的主要基本参数之。机械手精度太低，就完成不了功能，精度太高又意味着成本的增加。综合考虑，该物料传送机械手的定位精度设定为士到士之间。物料传送机械手的各个部分的基本参数可以由上面已经知道的物料传送机械手各关节的行程和时间分配来决定。表物料传送机械手基本参数自定水平机构伸出范围垂直机构升降范围伸出速度上升速度收缩速度下降速度定位精度士定位精度士回转机构回转角度手爪搬运范围回转速度定位精度。

9、来国外工业机械手发展的基础。年美国公司和斯坦福大学，麻省理工学院联合研制种型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差小于毫米。联邦德国公司还生产种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。目前，机械手大部分还属于第代，主要依靠人工进行控制改进的方向主要是降低成本和提高精度。第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算控制系统，具有视觉触觉能力，甚至听想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。第三代机械手则能独立完成工作中过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性制造系统和柔性制造单元中的重要环节。机械手的组成般来说，机械手主要有以下几部分组成手部或称抓取机构包括手爪传力机构等，主要起抓取和放置物件的作用。传送机构或称臂部包括手腕手臂等，主要起改变物件方向和位置的作用。驱动部分它是前两部分的动力，因此也称动力源，常用的有液压气。

10、手，所以，机械手所在的系统工作环境定是工厂，要求精度高，容错率低，速度快。再者是搬运物体的考虑，由于是小型物件，所以对机械手的抓取力量并无太高要求，而物体形状初步拟定为圆柱形，方便设计。总体设计框图图总体设计框图如图为总设计框图，说明如下控制系统任务是根据机械手的作业指令程序和传感器反馈回来的信号，控制机械手的执行机构，使其完成规定的运动和功能。主要设计目标为的选择，程序的编写调试等。驱动系统驱动系统工作的驱动装置。机械系统包括机身机械臂手腕手爪。需要确定其自由度坐标形式，并计算得出具体结构。感知系统即传感器的选择及具体作用。搬运机械手的基本参数机械手的最大搬运物料的重量是它的主参数。本论文物料传送机械手所搬运的物料质量可设定为。运动速度直接影响机械手的动作快慢和机械手动作的稳定性，所以运动速度也是是物料物料传送机械手的个主要的基本参数。设计速度过低的话，会无法满足机械手的动作功能，限制机械手的。

11、士搬运机械手结构设计搬运机械手坐标形式的选择根据所设计的机械手的运动方式机械臂的转动，机械臂的升降，机械臂的伸缩，得到了机械臂的三个自由度。根据上文所说的，机械手按照坐标的分类情况，选择圆柱坐标式机械手更为妥当。机械手材料的选择机器人手臂的材料应根据手臂的工作状况来进行选择，并满足机器人的设计和制作要求。从设计的思想出发，机器人手臂要完成各种运动。因此，对材料的个要求是作为运动的部件，它应是轻型材料。另方面，手臂在运动过程中往往会产生振动，这必然大大降低它的运动精度。所以在选择材料时，需要对质量刚度阻尼进行综合考虑，以便有效地提高手臂的动态性能。此外，机器人手臂选用的材料与般的结构材料不同。机器人手臂是种伺服机构，要受到控制，必须考虑它的可控性。在选择手臂材料时，可控性还要和材料的可加工性结构性质量等性质起考虑。总之，选择机器人手臂的材料时，要综合考虑强度刚度重量弹性抗震性外观及价格等多方面因素。

12、思路系统分析机械手是实现生产过程自动化提高劳动生产率的种有力工具。要在个生产过程中实现自动化，需要对各种机械化自动化装置进行综合的技术和经济分析，从而判断机械手是否合适。所以要完成机械手的设计，般要先做如下工作根据机械手的使用场合，明确机械手的目的和任务。分析机械手所在的系统工作环境。认真分析系统的工作要求，确定机械手的基本功能和方案，如机械手的自由度数目动作速度定位精度抓取重量等。进步根据抓取搬运物体的质量形状尺寸及生产批量等情况，来确定机械手爪的形式及抓取工件的部位和握力大小。对此，我进行如下分析本设计课题为物料传送机械手设计，是通过机械手进行两地物料运输的机械手。而机械手的使用场合，非常广泛，要涉及到物料的状态，运作流水线的环境等等因素，相较于我所掌握的理论知识和能力，我选择非批量生产的小型物体加工流水线上的物料传送机械手。由于我所选择的机械手是非批量生产的小型物体加工流水线上的物料传送机。

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