1、“.....故应用较广泛。平移型应用较少,其原因是结构比较复杂,但平移型手指夹持圆形零件时,工件直径变化不影响其轴心的位置,因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决于被抓取物件的表面形状被抓部位是外廓或是内孔和物件的重量及尺寸。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。通过综合考虑,本设计选择最常用的外卡式两指钳爪,采用齿轮齿条这种结构方式。夹紧装置选择常开式夹紧装置,它在压缩弹簧的作用下爪牙张开,在压力作用下使手指闭合。.手腕结构的设计腕部是连接手部和手臂的部件,它有独立的自由度,本机械手要求实现手腕的回转,可采用具有个自由度的回转气缸来驱动腕部回转。.手臂结构的设计按照抓取工件的要求,本机械手的手臂有三个自由度,即手臂的伸缩左右回转和升降或俯仰运动。手臂的回转和升降运动是通过立柱来实现的,立柱的横向移动即为手臂的横移......”。
2、“......驱动部分的设计在普通的机械运动中,机械的驱动般有气压传动液压传动电机传动等。各种驱动方式的特点见表表常用的驱动方式内容驱动方式液压驱动气动驱动电机驱动输出功率很大大较大控制性能利用液体的不可压缩性,控制精度较高,输出功率大,可无级调速,反应灵敏,可实现连续轨迹控制气体压缩性大,精度低,阻尼效果差,低速不易控制,难以实现高速高精度的连续轨迹控制控制精度高,功率较大,能精确定位,反应灵敏,可实现高速高精度的连续轨迹控制,伺服特性好,控制系统复杂响应速度很高较高很高结构性能结构适当,执行机构可标准化,模拟化,易实现直接驱动结构适当,执行机构可标准化,模拟化,易实现直接驱动伺服电动机易于标准化,结构性能好,噪音低,电动机般需配置减速装置安全性防爆性能较好,用液压油作传动介质,在定条件下有火灾危险防爆性能好,高于个大气压时应注意设备的抗压性设备自身无爆炸或火灾的危险,直流有刷电动机换向时有火花,对环境的防爆性能较差表对环境的影响液压系统易漏油,对环境有污染排气时有噪声无在工业机械手中应用的范围适用于重载低速驱动......”。
3、“.....如冲压机械手本体的气动平衡及装配机械手气动夹具适用于中小负载要求具有较高的位置控制精度和轨迹控制精度速度较高的机械手,如伺服喷涂机械手,点焊机械手,弧焊机械手,装配机械手等成本维修及使用液压元件成本较高方便,但油液对环境温度有定的要求成本低方便成本高较复杂由于设计的是教学用机械手,综合考虑,本次设计选择气压驱动这种驱动方式。.控制部分设计方案考虑到机械手的通用性,同时使用点位控制,因此我们采用单片机对机械手进行控制。当机械手的动作流程改变时,只需改变单片机程序即可实现,非常方便快捷。.机械手的主要参数主参数机械手的最大抓重是其规格的主参数,定该机械手最大抓重为千克。故该机械手主参数定为千克。运动速度是机械手主要的基本参数。设计的速度过低限制了它的使用范围,速度过高对机械手的材料等有很高的要求,而影响机械手动作快慢的主要因素是手臂伸缩回转升降的速度及手腕的回转速度。机械手动作时有启动停止过程的加减速度存在,用速度行程曲线来说明速度特性较为全面,因为平均速度与行程有关......”。
4、“.....单等,必要时可以降低精度要求。.机械手的座标型式与自由度机械手的坐标型式机械手的坐标型式主要有直角坐标结构圆柱坐标结构球坐标结构和关节型结构四种。各结构型式及其相应的特点,分别介绍如表表结构形式方案特点优缺点结构简图直角坐标型操作机的手臂具有三个移动关节,其关节轴线按直角坐标配置结构刚度较好,控制系统的设计最为简单,但其占空间较大,且运动轨迹单,使用过程中效率较低圆柱坐标型操作机的手臂至少有个移动关节和个回转关节,其关节轴线按圆柱坐标系配置结构刚度较好,运动所需功率较小,控制难度较小,但运动轨迹简单,使用过程中效率不高球坐标型操作机的手臂具有两个回转关节和个移动关节,其轴线按极坐标系配置结构紧凑,但其控制系统的设计有定难度,且机械手臂的刚度不足,机械结构较为复杂关节型操作机的手臂类似人的上肢关节动作,具有三个回转关节运动轨迹复杂,结构最为紧凑,但控制系统的设计难度大,机械手的刚度差初步确定选用圆柱坐标型机械手选用圆柱坐标型运动机构的原因因本次设计的机械手是机电体化产品......”。
5、“.....直角坐标型机械手的控制系统的设计最为简单,但其占空间较大,且运动轨迹单,使用过程中效率较低球坐标型机械手结构紧凑,但其控制系统的设计有定难度,且机械手臂的刚度不足关节型机械手的运动轨迹复杂,结构最为紧凑,但控制系统的设计难度最大,机械手臂的刚度很差。综合看来,圆柱坐标型机械手结构刚度较好,控制难度较小,本设计是设计台教学用搬运机械手,因此用于本次毕业设计的选型比较合适。机械手的自由度自由度是指描述物体运动所需的独立运动参数的数目,三维空间需要个自由度。所谓机械手的运动自由度是指确定个机械手操作位置时所需的独立运动参数的数目,它表示机械手动作的灵活程度。般固定程序的机械手,动作比较简单,自由度数较少。工业机器人自由度数较多,动作灵活性和通用性较大。般说来,机器人靠近机座的个自由度是用来实现手臂未端的空间位置的,再用几个自由度来定出未端执行器的方位个以上的自由度是冗余自由度,是用来躲避障碍物的。自由度的选择也与生产要求有关,若批量大,操作可靠性要求高,运行速度快,周围设备构成比较复杂,工件质量轻时,机械手的自由度数可少如果要便于产品更换......”。
6、“.....则机械手的自由度要多些。计算机械手的自由度时,末端执行器的夹持器动作是不计入的,因为这个动作不改变工件的位置和姿态。在满足机械手工作要求前提下,为简化机械手的结构和控制,应使自由度数最少。本设计的机械手力求结构简单,成本低廉,因此,自由度选择为个自由度。图.机械手的手部结构方案设计.手部结构的设计夹持式手部结构由手指手爪和传力机构所组成。其传力结构形式比较多,如连杆式凸轮式齿轮齿条式螺旋式和绳轮式等等。夹持式是最常见的种,其中常用的有两指式多指式和双手指式按手指夹持工件的部位又可以分为内卡式或内涨式和外夹持式两种按模仿人手手指的动作,手指可以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它主要特点是运动准确可靠,动作频率大,但结构较大,动作程序不可变。它常被用于工作主机的上下料。电力传动机械手即有特殊结构的感应电动机直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的机械手,因为不需要中间的转换机构,故机械结构简单。其中直线电机机械手的运动速度快和行程长,维护和使用方便......”。
7、“.....但有发展前途。三按控制方式分点位控制它的运动为空间点到点之间的移动,只能控制运动过程中几个点的位置,不能控制其运动轨迹。若欲控制的点数多,则必然增加电气控制系统的复杂性。目前使用的专用和通用工业机械手均属于此类。连续轨迹控制它的运动轨迹为空间的任意连续曲线,其特点是设定点为无限的,整个移动过程处于控制之下,可以实现平稳和准确的运动,并且使用范围广,但电气控制系统复杂。这类机械手般采用小型计算机进行控制。.国内外发展状况国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势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。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......”。
8、“.....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,而是致力于操作者与机器人的人机交互控制,即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统,使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。机器人化机械开始兴起。从年美国开发出“虚拟轴机床”以来,这种新型装置已成为国际研究的热点之,纷纷探索开拓其实际应用的领域。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气动,机械手,设计......”。
9、“.....全套,图纸图书分类号密级毕业设计论文电控气动机械手设计学生姓名邹仲清学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师陈跃年月日徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名日期年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集保存使用学位论文的规定,即本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容,可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文......”。
电控气动机械手设计论文.doc
电路图.dwg
(CAD图纸)
翻译.doc
夹紧气缸缸体.dwg
(CAD图纸)
手臂伸缩手腕回转.dwg
(CAD图纸)
手臂升降回转.dwg
(CAD图纸)
手部.dwg
(CAD图纸)
装配图.dwg
(CAD图纸)