视觉机械手。第三代机械手机械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环。随着工业机器手机械人研究制造和应用的扩大，国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。工业机械手在生产中的应用机械手是工业自动控制领域中经常遇到的种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物装配切割喷染等等，应用非常广泛广泛。在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。可在机械工业中，加工装配等生产很大程度上不是连续的。据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有是小批量生产金属加工生产批量中有四分之三在件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的。从这里可以看出，装卸搬运等工序机械化的迫切性，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。目前在我国机械手常用于完成的工作有注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传诵到下个生产工序机械手加工行业中用于取料送料浇铸行业中用于提取高温熔液等等。本文以能够实现这类工作的搬运机械手为研究对象。下面具体说明机械手在工业方面的应用。建造旋转零件转轴盘类环类自动线般都采用机械手在机床之间传递零件。国内这类生产线很多，如沈阳永泵厂的深井泵轴承体加工自动线环类，大连电机厂的号和号电动机加工自动线轴类，上海拖拉机厂的齿坯自动线盘类等。加工箱体类零件的组合机床自动线，般采用随行夹具传送工件，也有采用机械手的，如上海动力机厂的气盖加工自动线转位机械手。在实现单机自动化方面各类半自动车床，有自动加紧进刀切削退刀和松开的功能，单仍需人工上下料装上机械手，可实现全自动化生产，人看管多台机床。目前，机械手在这方面应用很多，如上海柴油机厂的曲拐自动车床和座圈自动车床机的轴承，应能承受双向轴向载荷，故内外圈在轴向全要固定。其结构参看本章开始的机身结构示意图。本设计采用两个角接触球轴承，面对面或者背对背的组合结构。这种结构可以承受双向轴向载荷。本章小结本章对机械手的机身进行了设计，分别对机身的回转机构和升降机构进行设计计算。同时也计算了升降立柱不自锁的条件，这是机身设计中不可缺少的部分。轻型平动搬运机械手的设计及运动仿真摘要随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计计算过程。首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方法。全面详尽的讨论了搬运机械手的手部腕部手臂以及机身等主要部件的结构设计。最后使用软件对机械手的手部实现运动仿真。关键词机械手运动仿真液压传动液压缸目录中文摘要英文摘要,主要符号表绪论前言工业机械手的简史工业机械手在生产中的应用建造旋转零件转轴盘类环类自动线在实现单机自动化方面铸锻焊热处理等热加工方面机械手的组成执行机构驱动机构控制系统分类工业机械手的发展趋势本文主要研究内容本章小结机械手的总体设计方案机械手基本形式的选择机械手的主要部件及运动驱动机构的选择机械手的技术参数列表本章小结机械手手部的设计计算手部设计基本要求典型的手部结构机械手手抓的设计计算选择手抓的类型及夹紧装置手抓的力学分析夹紧力及驱动力的计算手抓夹持范围计算机械手手抓夹持精度的分析计算弹簧的设计计算本章小结腕部的设计计算腕部设计的基本要求腕部的结构以及选择典型的腕部结构腕部结构和驱动机构的选择腕部的设计计算腕部设计考虑的参数腕部的驱动力矩计算腕部驱动力的计算液压缸盖螺钉的计算动片和输出轴间的连接螺钉本章小结臂部的设计及有关计算臂部设计的基本要求手臂的典型机构以及结构的选择手臂的典型运动机构手臂运动选择机构的手臂直线运动的驱动力计算手臂摩擦力的分析与计算手臂惯性力的计算密封装置的摩擦阻力液压缸工作压力和结构的确定本章小结机身的设计计算机身的整体设计机身回转机构的设计计算机身升降机构的计算手臂偏重力矩的计算升降不自锁条件分析计算手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算轴承的选择方案本章小结模型的建立与仿真,虚拟样机技，是基于示教再现和主从控制方式能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化产品。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。他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，美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成台数控示教再现型机械手。商名为即万能自动。运动系统仿造坦克炮塔，臂回转俯仰，用液压驱动控制系统用磁鼓最存储装置。不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司，专门生产工业机械手。年美国机械铸造公司也试验成功种叫机械手，原意是灵活搬运。该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转升降伸缩采用液压驱动，控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是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，定位误差可小于毫米。美国还十分注意提高机械手的可靠性，改进结构，降低成本。如公司建立了年机械手试验台，进行各种性能的试验。准备把故障前平均时间注故障前平均时间是指台设备可靠性的种量度。它给出在第次故障前的平均运行时间，由小时提高到小时，精度可提高到毫米。德国机器制造业是从年开始应用机械手，主要用于起重运输焊接和设备的上下料等作业。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。瑞士公司生产种涂漆机械手，采用示教方法编制程序。瑞典安莎公司采用机械手清理铸铝齿轮箱毛刺等。日本是工业机械手发展最快应用最多的国家。自年从美国引进二种典型机械手后，大力研究机械手的研究。据报道，年从事机械手的研究工作的大专院校研究单位多达多个。年个大学和国家研究部门用在机械手的研究费用。年日本机械手的产值达亿日元，产量为台。其中固定程序和可变程序约占半，达亿日元，是年的二倍。具有记忆功能的机械手产值约为亿日元，比年增长。智能机械手约为亿日元，为年的倍。截止年，机械手累计产量达台。在数量上已占世界首位，约占，并以每年的速度增长。使用机械手最多的是汽车工业，其次是电机电器。预计到术,软件,手部模型的建立,本章小结,结论,主要符号表手指夹紧力弹簧中径弹簧内径弹簧外径弹簧旋绕比弹簧有效圈数转动缸的回转力矩偏重力臂偏偏重力矩螺钉间距螺钉承受的拉力工作载荷绪论绪论前言用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序轨迹和要求实现自动抓取搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为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。机械手涉及到力学机械学电器液压技术自动控制技术传感器技术和计算机技术等科学领域，是门跨学科综合技术。工业机械手是近几十年发展起来的种高科技自动生产设备。工业机械手也是工业机器人的个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。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。机械手是种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。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，制成了能够独立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。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。工业机械手的简史现代工业机械手起源于世纪年代初根据表，选择标准液压缸内径系列，选择液压缸外径的设计根据装配等因素，考虑到液压缸的臂厚在，所以该液压缸的外径为活塞杆的计算校核活塞杆的尺寸要满足活塞或液压缸运动的要求和强度要求。对于杆长大于直径的倍以上，按拉压强度计算设计中活塞杆取材料为碳刚，故，活塞直径现在进行校核。结论活塞杆的强度足够。本章小结本章设计了机械手的手臂结构，手臂采用双导杆手臂伸缩机构，对驱动的液压缸的驱动力进行了详细的计算，并对液压缸的基本尺寸进行了设计。机身的设计计算机身的设计计算机身是直接支撑和驱动手臂的部件。般实现手臂的回转和升降运动，这些运动的传动机构都安在机身上，或者直接构成机身的躯干与底座相连。因此，臂部的运动越多，机身的机构和受力情况就越复杂。机身是可以固定的，也可以是行走的，既可以沿地面或架空轨道运动。机身的整体设计按照设计要求，机械手要实现手臂的回