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。.工业机械手工业机械手是近代自动控制领域中出现的项新技术，并已经成为现代机械制造生产系统中的个重要组成部分。这种新技术发展很快，逐渐成为门新兴的学科机械手工程。机械手的迅速发展是由于它的积极作用正日益为人们认识其，它能部分地代替人工操作其二，它能操作必要的机具进行焊接和装配。从而大大得改善人工的劳动条件，显著得提高劳动生产效率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而，受到各先进工业国家的重视，投入大量的人力物力加以研究和应用。尤其在高温，高压，粉尘，噪音以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。机械手般分为三类。第类是不需要人工操作的通用机械手。它是种独立的不附属于主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。它的特点是具备普通机械的物理性能外，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顶的作业，后来发展到用无线电寻好操作机械手来进行月球的探测等。工业中采用的锻造操作机也属于这范畴。第三类是专用机械手，主要负数于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外称为，它是为主机服务的，有主机驱动除少数外，工作程序般是固定的，因此是专用的。基于逻辑,顺序,控制,节制,平衡,机械手,液压,系统,设计,优秀,优良图纸平衡臂机械手的设计之逻辑顺序控制和液压系统设计摘要本次设计的液压传动机械手根据规定的动作顺序，综合运用所学的基本理论基本知识和相关的机械设计专业知识，完成对机械手的设计，并绘制必要装配图液压系统图控制系统原理图。机械手的机械结构采用油缸螺杆导向筒等机械器件组成在液压传动机构中，机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸，手腕回转采用回转油缸，立柱的转动采用齿条油缸，机械手的升降采用升降油缸，立柱的横移采用横向移动油缸在控制回路中，采用的类型为，当按下连续启动后，按指定的程序，通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环，当按下连续停止按钮后，机械手在完成个动作循环后停止运动。本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，可抓取重量较大的工件。关键词机械手液压控制回路第章前言.工业机器人工业机器人简介几千年前人类就渴望制造种像人样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。如古希腊神话阿鲁哥探险船中的青铜巨人泰洛斯，犹太传说中的泥土巨人等等，这些美丽的神话时刻激励着人们定要把美丽的神话变为现实，早在两千年前就开始出现了自动木人和些简单的机械偶人。到了近代，机器人词的出现和世界上第台工业机器人问世之后，不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓广到农业林牧渔，甚至进入寻常百姓家。机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。工业机器人由操作机机械本体控制器伺服驱动系统和检测传感装置构成，是种仿人操作自动控制可重复编程能在三维空间完成各种作业的机电体化自动化生产设备。特别适合于多品种变批量的柔性生产。它对稳定提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作精确度高抗恶劣环境的能力，从种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。世界机器人的发展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数。这次参考了江麓机械厂的机械手，在确定了被抓取工件所在的空间位置，及将工件搬运到规定的位置时所需要的运动。得知我们改造的机械手包括了大臂的回转和升降两个运动，而将要设计的手腕的自由度仅仅是为了配合手臂完成工件的预定装卸方位要求加以增设的，故只算成两个自由度。图由图可知，此机械手在平面内有回转运动，且在方向和方向有直线运动，故做出它的运动轨迹图，由于存在了安全工作区域，故选了度旋转范围，如下图二自由度数多少是衡量机械手技术水平的指标之，自由数越多，可以完成的动作越复杂，通用性越强，应用范围也越广，但是响应的带来了技术难度大，控制系统和机械结构复杂，机械手本身的体积和重量增加，成本高和维修困难。自由度少，通用性越差，但是技术上容易达到，结构简单，使用和维修方便。所以在此次设计中，二自由度已经足够，没有必要盲目的加入自由度。坐标形式如图所示的机械手，其手臂的运动由两个直线运动和个回转所组成，即沿轴的伸缩，沿轴的升降和绕轴的回转。这种坐标型式的机械手成为圆柱坐标式机械手。它与指教坐标式相比较，占地面积大而活动范围大，结构较为简单，并能达到较高的定位精度，因此得到广泛的应用。机械手的机构简图以及部件尺寸图三在江麓机械厂的实地测绘，要进行改造的机械手机构简图如上图所示。为个七杆二自由度机械手。其各部件的尺寸如下杆件杆件二杆件三杆件四杆件五此机械手的尺寸恰能满足回转半径和提升工件高度的要求，所以在这次设计过程中不做改动。由图计算其他尺寸图中虚线所示位置就是当机械手将工件举到最高时候的位置，实线所示的位置就是机械手在地面高度抓取工件的位置。设计手臂在这两个位置时，杆件与水平所成的角度都为。则长度等于，长度也为，长度等于，产度等于，长度等于，所以确定等于。即为大臂升降油缸的行程取。其工作高度即离地面高度为，其支撑点离地面的高度，其点的高度为。第三章平衡臂机械手总体设计方案．机械手总体系统的设计综合考虑了几种驱动方式的优缺点，由于要求的抓取重量较大公斤跨国大集团的垄断和全球化的生产将世界众多厂家的产品联接在起，实现了标准化开放化网络化的“虚拟制造”，为工业机器人系统化的发展推波助澜。随着计算机技术的不断向智能化方向发展，机器人应用领域的不断扩展和深化以及机器人在,系统中的群体应用，工业机器人也在不断向智能化方向发展，以适应“敏捷制造”，满足多样化个性化的需求，并适应多变的非结构环境作业，向非制造领域进军。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，目前己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，弧焊机器人己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，我国己安装的国产工业机器人约台，约占全球己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，“位客户，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，而目质量可靠性不稳定。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技术居世界领先水平，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。国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸锻，热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件。在应用专用机械手的同时，相应地发展通用机械手，有条件的还要研制示教型机械手计算机控制机械手和组合式机械手等。将机械手各运动构件，如伸缩摆动升降俯仰等机构，以及适于不同类型的夹紧机构，设计成典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，选用不同的典型部件，即可组成各种不同用途的机械手。既便于设计制造，又便于改换工作，扩大了应用的范围。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以更好地发挥机械手的作用。更为主要的是将机械手和柔性制造系统简史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。她的结构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。年，美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制台数控示教再现型机械手。商名为即万能自动。同年，美国机械铸造公司也实验成功种叫机械手，原意是灵活搬运。年美国公司和斯坦福大学，麻省理工大学联合研制种叫型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业。到目前为止，日本是工业机械手发展最快，应用最多的国家。但是，目前的机械手大部分还属于第代，主要依靠人工进行控制控制方式为开环式，没有识别能力改进的方向主要是减低成本和提高精度。第二代机械手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，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。第三代机械手机器人则能独立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重要的环。应用简况就国内机械工业，铁路部门应用机械手的简况，介绍如下热加工方面的应用热加工是高温危险的笨重体力劳动，很久以来就要求实现自动化。为了实现高效率和工作安全，尤其对于大件少量低速和人力所不能胜任的作业就更加需要采用机械手操作冷加工方面冷加工方面机械手主要采用于柴油机配件以及轴类盘类和箱体类等零件单机加工时的上下料和刀具安装等。进而在程序控制数字控制等机床上应用，成为设备的个组成部分。更在加工生产线自动线上应用，成为机床设备上下工序联结和重要手段。拆修装方面拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之，促进了机械手的发展。目前国内铁路工厂机务段等部门，已采用机械手拆装三通阀钩舌分解制动缸装卸轴箱组装轮对清除石棉等，减轻了劳动强度，提高了拆修装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外，装配焊接机器人还应用了视觉力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉声觉力觉触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。．虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。．当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是