1、的作用。它可以有俯仰左右摆动和回转三个运动。特殊情况下可以增加个横向移动。有的机械手没有手腕动作。臂部是支撑手部腕部的构件。机械手的臂部是为了取代人的手臂而研究设计的，但是它却达不到象人手臂的灵巧和适应功能。因此，只有把结构简化，把运动轨迹分为沿三坐标轴线方向往复移动和绕三坐标轴线进行回转。般手臂具有前后伸缩左右回转上下升降或上下摆动等几个运动。根据需要可选其中个二个或三个运动。立柱是支撑手臂等构件的。般机械手的立柱为固定不动的，也有的因工作需要立柱作横向移动，此种称可移动式立柱。行走机构机械手要求完成较远距离的操作时，可增加滚轮轨道等行走机构。.驱动系统驱动系统是驱动臂部腕部手部的动力源。它有气动液压电力和机械式等四中形式，由直线缸回转缸各种阀管及管接头等组成。.控制系统控制系统是机械手的重要组成部分，它是支配机械手按规定程序行程和速度进行运动的装置。它必须保。

2、别坏。对于双臂同时操作的机械手，应使两臂布置尽量对称以达到平衡。热处理,机械手,机械,结构设计,毕业设计,全套,图纸录摘要第章绪论.课题的研究背景和意义.课题的发展前景.本章小结第章工业机械手概述.工业机械手的分类.工业机械手的组成.工业机械手的自由度和坐标形式工业机械手的自由度机械手的几种坐标形式.本章小结第章工业机械手的设计.手部.臂部.手部升降部分.本章小结第章机械手总体方案的总结.机械手的动作和规格参数.本机械手的特点.本章小结结论致谢参考文献第章绪论.课题的研究背景和意义有人认为，应用机器人只是为了节省劳动力，而我国劳动力资源丰富，发展机器人不定符合我国国情。这是种误解。在我国，社会主义制度的优越性决定了机器人能够充分发挥其长处。它不仅能为我国的经济建设带来高度的生产力和巨大的经济效益，而且将为我国的宇宙开发海洋开发核能利用等新兴领域的发展做出卓越的贡。

3、预先操作给定遍，称为示教。它由磁鼓或磁带磁芯把程序记录下来，以后机械手就自动按记忆的程序，重复地进行循环动作。这种机械手多为电液伺服控制。与前者比较，这种机械手可有较多的自由度，有可能实现连续轨迹控制，能进行程序较复杂的作业，通用性较大。具有视觉触觉的通用机械手这种机械手由电子计算机控制，装有电视摄像管和传感器等，因而具有视觉热感触觉等。.工业机械手的组成工业机械手的结构有简单的也有复杂的。但从结构形式分析，主要有执行机构驱动机构位置检测装置和控制系统等组成。.执行机构它包括手部腕部臂部立柱和基体等构件组成手部是夹持工件的构件。它由手爪和夹紧装置两部分组成。手爪有夹紧和松开动作。夹持式手爪的形式和人的手指相仿。另外还有真空和电磁吸盘相当于手爪，用来吸取表面光滑的零件或薄板。有的手爪还可以夹持些专用工具，如喷枪扳手焊接工具等。腕部是联接手部和臂部的构件，起支撑手部。

4、种运动。导向装置手臂在静止状态，要承受由夹持工件重量所产生的弯曲力，以及由于载荷不平衡而产生的扭转力矩。在运动时又有个惯性力，为保证手爪的正确位置和动作元件不受较大的弯曲力，手臂必须设置导向装置。臂手臂上的动作元件导向装置和其他装置都要安装在臂上，起支承连接和承受外力的作用。所以需要臂具有足够的刚性，以免承重后发生形变产生颤动。其他装置如管路冷却装置位置检测机构等.臂部设计要求臂部设计首先要求实现所要求的运动，为了实现这些运动，需要满足下列几项要求臂部应承载能力大刚性好自重轻臂部运动速度要高，惯性要小机械手的运动速度般是根据生产节拍的要求来决定的。臂部动作要灵活要使手臂运动轻快灵活，手臂的结构必须紧凑小巧，或在运动臂上加滚动轴承或采用滚珠导轨。对于悬臂式机械手手臂上零件的布置要合理，以减少回转升降支撑中心的偏重力矩。不然，会引起手臂振动，严重时会使手臂与立柱卡住。

5、业机械手目前在国内是专用机械手和通用机械手的统称。专用机械手是指附属于主机动作程序固定，般没有独立控制系统，只做专门用途的自动抓取或操作装置。通用机械手国外泛称工业机器人是指程序可变的独立的自动化的抓取或操作装置。目前多机械手尚无明确的分类标准，全国各地区尚未统，我们按目前应用比较多的两方面进行分类.按搬运的工件重量或称臂力分类小型的臂力在公斤以下中型的臂力在公斤以内大型的臂力在公斤以上。目前大多数的工业机械手其搬运重量为中型的。.按机能分类简易型通用机械手有固定程序和可变程序两种。固定程序由挡块或凸轮转鼓控制可变程序用插销板来给定程序。这种机械手多为气动或液压驱动，结构简单，成本较低，改变程序较容易。只适用于程序较简单的点位控制，实现重复性操作作为般单机服务的搬运工作也完全够。目前这种机械手的数量最多。示教再现型通用机械手这种机械手由人工通过示教装置领动遍，或。

6、存或记忆人们给予机械手的指令信息如动作顺序，到达位置和时间信息。机械手工作时根据这些信息对机械手的执行机构按程序发出控制指令，必要时还可以多机械手的动作进行监测，当动作错误或发生故障时可发出警告信号。.行程位置检测装置行程位置检测装置的作用是控制机械手每个运动的运动位置，或将运动系统的位置反馈给控制系统，再由控制系统进行调节，使机械手实现位置精度的要求。.辅助装置基体是机械手的基础部分。机械手的执行机构各部件，驱动系统都安装在基体上，它起支撑作用。油箱用来储存油和供油的装置，并使油散热和杂质沉淀。气缸贮存压缩空气。.工业机械手的自由度和坐标形式工业机械手的自由度机械手的运动可分为整机运动本体运动臂部运动腕部运动每个运动坐标称为自由度。个机械手有几个运动就叫有几个自由度。手爪的抓取动作指的是手爪的夹紧和松开不计在自由度数目内。．整机运动是指整个机械手作为个整体运动。

7、献。.课题的发展前景我国的工业机器人从年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术控制系统硬件和软件设计技术运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆弧焊点焊装配搬运等机器人其中有多台套喷漆机器人在二十余家企业的近条自动喷漆生产线站上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有定的距离，如可靠性低于国外产品机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“客户，次重新设计”，品种规格多批量小零部件通用化程度低供货周期长成本也不低，而且质量可。

8、时的极限位置所摆动的角度应能适应夹紧较大的直径范围夹持精度要高。既要求工件在手爪内定位准确，又不夹坏工件的表面。般需根据工件的形状选择相应的手爪结构如圆柱形工件应采用带形槽的手爪来定位对于工件表面光洁度要求较高的，应在手爪上镶铜夹布胶木或其它软质垫片等夹持动作要迅速灵活手部结构要简单紧凑刚性好自重轻易磨损处应该便于更换，在腕部或臂部上安装要方便，更换要迅速。.手部的结构手爪的类型大致分为下列三种夹持式手爪根据手爪的动作可分为回转型和平移型根据手指的数量可分为双指式和多指式根据夹持工件的方法又可分为外卡式和内胀式两种。吸附式手爪分为真空吸盘式和电磁吸盘式两种。真空吸盘式又可分为真空泵式和气流负压式。带视觉或触觉的手爪。根据所设计课题的要求，该机械手是用于生产线上下料的，其抓取的工件是外圆件，所以可以不考虑吸附式手爪和带视觉或触觉的手爪。所以重点在于夹持式手依据本次。

9、性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化通用化模化设计，积极推进产业化进程。我国的智能机器人和特种机器人在计划的支持下，也取得了不少成果。其中最为突出的是水下机器人，米水下无缆机器人的成果居世界领先水平，还开发出直接遥控机器人双臂协调控制机器人爬壁机器人管道机器人等机种在机器人视觉力觉触觉声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作，有了定的发展基础。但是在多传感器信息融合控制技术遥控加局部自主系统遥控机器人智能装配机器人机器人化机械等的开发应用方面则刚刚起步，与国外先进水平差距较大，需要在原有成绩的基础上，有重点地系统攻关，才能形成系统配套可供实用的技术和产品，以期在“十五”后期立于世界先进行列之中。.本章小结本章主要介绍了，机械手的研究意义和发展前景，由此体现出该课题在生产实际中的重要。第章工业机械手概述.工业机械手的分类工。

10、小，动作范围比圆柱坐标式更大，在通用机械手中应用较多。多关节式见图，它有三个转动左右旋转两个关节旋转。这种坐标形式运动件的惯性较小，本体占空间不大，而动作范围大，并且可以绕过障碍物抓区工件，但是其结构复杂，位置精度难于控制，故应用比较少。图机械手的坐标形式.本章小结本章主要介绍了，工业机械手的分类，组成以及自由的和坐标形式。在实际生产中应考虑具体情况，适当的进行取舍，不应该拘泥于形式。依据实际情况，本次设计的机械手，腕部不需做出复杂动作。故，腕部采用直接固定。第章工业机械手的设计.手部机械手的手部是用来抓取并握紧工件的，它包括手爪和夹紧装置两部分。夹持工件的迅速灵活准确和牢靠程度，直接影响到机械手的性能，是机械手的关键部件之。．手部设计要求手部应有足够的夹紧力。除工件的重力外，还要能不使工件在传递过程中松动或脱落夹持范围要与工件相适应。手爪的开闭角度手爪张开或闭。

11、设计实际情况，采用夹持式手爪。.夹持式手爪的计算夹紧力的计算夹紧力式中为安全系数般为工作情况系数，主要考虑惯性力的影响。可以近似，的按下式估算其中为被抓取工件的最大加速度，为重力加速度约为为方位系数被抓取工件重量根据本次所设计的手抓结构所以取为夹紧缸计算压力为夹紧缸实际压力为夹紧缸效率确定油缸直径因为选取活塞杆直径，压力有工作压力所以根据油缸内径可知最后取油缸内径为最后取活塞杆直径为油缸缸壁厚度壁厚度计算公式为液压缸内径为液压缸工作压力缸筒材料许用应力，为材料的抗拉强度极限为安全系数般取经过计算得出根据实际加工情况，设计壁厚为可以满足要求。缸底厚度缸底厚度计算公式为筒内最大工作压力为计算厚度外径筒底材料许用应力经计算得出缸底厚度取足以满足要求.臂部臂部是机械手完成各项动作的执行机构，也是其运动部分的主体。在上面分析了机械手的四种坐标形式，综合这四种坐标形式运动的。

12、如整机行走。．本体运动是指机械手的本体部分运动，如本体横向运动整个手臂沿坐标轴的移动，可参看图。．臂部运动臂部般有三个自由度，即臂部直线运动回转运动和上下摆动运动。．腕部运动基本上有三个自由度，如图所示。绕轴的运动叫回转运动绕轴转动叫俯仰运动绕轴运动叫左右摆动。要确定抓区工件的空间点位及方位坐标，有臂部三个自由度和腕部三个自由度就足够了。图机械手自由度表示图机械手腕部运动机械手的几种坐标形式直角坐标式机械手的臂部可做前后左右升降三个移动，如图所示。这种坐标形式直观性好，结构简单，但惯性较大，占用的空间也较大，般多安装在架空的梁上。圆柱坐标式见图，它有二个移动伸缩和升降和个转动。这种坐标直观性较好，结构简单，所占空间较小，动作范围较大，是应用最多的种。球坐标式见图，它有个移动手臂伸缩和两个转动左右回转和上下摆动。这种坐标形式结构较复杂，但惯性不大，本体所占的空间较。

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