【毕业设计】重型桶装成品搬运堆垛系统机构毕业设计说明书

搬运机器人是典型的机电体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。

搬运机器人在实际的工作中就是个机械手，机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识其它能部分的代替人工操作其二它能按照生产工艺的要求，遵循定的程序时间和位置来完成工件的传送和装卸其三它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。

尤其是在高温高压粉尘噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。

在我国近几年也有较快的发展，并且取得定的效果，受到机械工业的重视。

机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。

随着工业技术的发展，制成了能够的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的程序控制通用机械手，简称通用机械手，未找到引用源由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。

机器人就是用机器代替人手，把工件由个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。

机器人般分为三类。

第类是不需要人工操作的通用机器人，也即本文所研究的对象。

它是种的不附属于主机的装置，可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。

它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械记忆智能的三元机械。

第二类是需要人工操作的，称为操作机。

它起源于原子军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机器人来进行探测月球等。

工业中采用的锻造操作机也属于这范畴。

第三类是专业机器人，主要附属于自动机床或自动生产线上，用以解决机床上下料和工件传送。

这种机器人在国外通常被称之为，它是为主机服务的，由主机驱动。

除少数外，工作程序般是固定的，因此是专用的。

机器人按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机器人以其结构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的些障碍物等这样些特点，成为机器人中使用最多的种结构形式，世界些著名机器人的本体部分都采用这种机构形式的机器人。

要机器人像人样拿取东西，最简单的基本条件是要有套类似于指腕臂关节等部分组成的抓取和移动机构执行机构像肌肉那样使手臂运动的驱动传动系统像大脑那样指挥手动作的控制系统。

这些系统的性能就决定了机器人的性能。

般而言，机器人通常就是由执行机构驱动传动系统和控制系统这三部分组成。

世界机器人的发展工业机械手是近几十年发展起来的种高科技自动化生产设备。

机器人的分类方法有多种，按其应用可分为工业机器人军用机器人农业机器人服务机器人水下机器人空间机器人和娱乐机器人。

搬运机械人的是工业机器人的个重要分支。

它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，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。

机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。

机器人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器人。

它的结构特点是机体上安装回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。

日本是工业机器人发展最快应用最多的国家。

自年从美国引进两种典型机器人后，大力从事机器人的研究。

目前工业机器人大部分还属于第代，主要依靠人工进行控制控制方式则为开环式，没有识别能力改进的方向主要是降低成本和提高精度。

第二代机器人正在加紧研制，它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉触觉能力，甚至听想的能力。

研究安装各种传感器，把感觉到的信息进行反馈，使机器人具有感觉机能。

第三代机器人则能地完成工作过程中的任务，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。

随着现代化科学技术的飞速发展和社会的进步，针对于上述各个领域的机器人系统的应用和研究对系统本身也提出越来越多的要求。

制造业要求机器人系统具有更大的柔性和更强大的编程环境，适应不同的应用场合和多品种小批量的生产过程。

计算机集成制造要求机器人系统能和车间中的其它自动化设备集成在起。

研究人员为了提高机器人系统的性能和智能水平，要求机器人系统具有开放结构和集成各种外部传感器的能力。

国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势工业机器人性能不断提高高速度高精度高可靠性便于操作和维修，而单机价格不断下降，平均单机价格从年的万美元降至年的万美元。

机械结构向模块化可重构化发展。

例如关节模块中的伺服电机减速机检测系统三位体化由关节模块连杆模块用重组方式构造机器人整机国外已有模块化装配机器人产品问市。

工业机器人控制系统向基于机的开放型控制器方向发展，便于标准化网络化器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构大大提高了系统的可靠性易操作性和可维修性。

机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置速度加速度等传感器部件及工件所受总重力。

惯密回的计算与前后伸缩手臂相同。

由式得总惯易知回，由式知，密所以驱动力回密摩惯上下伸缩液压缸的内径计算油缸内经，取，油液压力取，由式计算得经查表工业机械手设计表，选取液压缸内径。

活塞杆直径的计算活塞杆直径，经查表工业机械手设计表，选取活塞杆直径。

液压系统简介液压系统简介机械手的液压传动是以有压力的油液作为传递动力的工作介质。

电动机带动油泵输出压力油，是将电动机供给的机械能转换成油液的压力能。

压力油经过管道及些控制调节装置等进入油缸，推动活塞杆运动，从而使手臂作伸缩升降等运动，将油液的压力能又转换成机械能。

手臂在运动时所能克服的摩擦阻力大小，以及夹持式手部夹紧工件时所需保持的握力大小，均与油液的压力和活塞的有效工作面积有关。

手臂做各种运动的速度决定于流入密封油缸中油液容积的多少。

这种借助于运动着的压力油的容积变化来传递动力的液压传动称为容积式液压传动，机械手的液压传动系统都属于容积式液压传动。

总结总结我的毕业设计题目是重型桶装成品搬运堆垛系统机构设计，本课题要求根据参数要求，设计种搬运机器人。

主要任务了解搬运机器人的功能结构用途以及发展状况选择并分析搬运机器人的整体设计方案根据设计参数和设计要求，进行机器人运动系统的设计计算进行机器人运动学和静学分析计算，完成主要零部件强度校核验算绘制装配图及关键零件工作图。

技术要求根据任务要求，进行搬运机器人结构与传动系统总体方案设计，确定传动及执行系统的组成，绘制系统方案示意图。

根据设计参数和设计要求，通过计算确定手部以及臂部的主要结构参数。

绘制装配图及关键零件工作图。

设计步骤本课题主要对搬运机器人的机械部分展开讨论，对原有的机械结构提出了新的改进方法，并把现在的新技术应用到本课题中，从而使得搬运机器人更加适用于现在的工业工作环境。

通过详细了解搬运机器人在工业上的应用现状，提出了具体的搬运机器人设计要求，并根据搬运机器人各部分的设计原则，进行了系统总体方案设计以及包括机器人的手部腕部臂部腰部在内的机械结构设计。

此搬运机器人的驱动源来自液压系统，执行元件包括柱塞式液压缸摆动液压缸伸缩式液压缸等。

通过液压缸的运动来实现搬运机器人的各关节运动，进而实现搬运机器人的实际作业。

设计过程的具体步骤如下搜集资料根据任务书的主要任务和技术要求，分析在做毕业设计的过程中所用到的具体的理论知识，同时在刘老师的指点下，通过各种渠道开始准备工作通过网络图书馆搜集相关学术论文核心期刊书籍等。

通过三个星期的深入学习，搜集了大堆与毕业设计相关的资料，在刘老师的指导下，摒弃了些无关紧要的内容，保留了有参考价值的资料作为备用。

并把些对课题有关的知识记在了工作日志上，尽量使我的资料完整精确数量多，这有利于说明书的撰写。

在这过程中我了解到了搬运机器人的机械结构，并分析了不同的传动方案之间的优缺点为下步总体方案的确定打下了基础。

最后，根据搜集的资料写出了文献综述。

计算根据所给的原始数据大致想清楚了自己设计的搬运机器人的总体结构，即确定了搬运机器人设计的总体方案，随后进行了初步的设计计算。

根据总体方案并结合原始数据对搬运机器人的各个部件展开了详细的设计计算，具体设计计算过程包括传动机构的设计计算考虑到机构的可行性及操作的简便性选择的传动机构为液压传动液压传动容易控制压力高，可获得大的输出力可实现连续轨迹控制维修方便。

手部腕部及臂部的设计计算根据原始数据中夹持工件的重量，首先计算手部所需的夹持力，然后根据该夹持力计算所需的液压缸直径选取手部液压缸。

臂部分为水平方向的伸缩臂和竖直方向的伸缩臂水平方向的伸缩臂选取伸缩式液压缸作为其驱动的动力源，竖直方向的伸缩臂选择双作用单活塞液压缸作为其驱动的动力源。

装配图及零件图的绘制使用计算的数据绘制出搬运机器人大的整体装配图，并手绘出该装配图图设计感想在整个毕业设计的过程中我学到了做任何事情所要有的态度和心态，首先我明白了做学问要丝不苟，对于出现的任何问题和偏差都不要轻视，要通过正确的途径去解决，在做事情的过程中要有耐心和毅力，不要遇到困难就打退堂鼓，只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的。

在工作中要学会与人合作的态度，认真听取别人的意见，这样做起事情来就可以事半功倍。

此次论文的完成既为大学四年划上了个完美的句号。

脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难坚持不懈吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。

我想这是次意志的磨练，是对我实际能力的次提升，会对我未来的学习和工作有很大的帮助。

也为将来的人生之路做好了个很好的铺垫。

毕业设计转眼间就到了扫尾阶段，在这三个月的设计学习过程中，我取得了长足的进步。

毕业设计的课题是重型桶装成品搬运堆垛机构设计，通过对机械手的结构要求和动作行程分析，确定了机械手的坐标形式自由度和驱动机构，确定了机械手的主要技术参数，完成了机械手的液压缸设计和液压元件选择。

机械手技术是近代自动控制领域中出现的项新技术，并已成为现代机械制造生产系统