机电一体化说明书.doc

机电工程学院 机电一体化系统设计 课程设计 设计题目： 基于PRO/E的抓取机械手 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 20100663146 姓 名： 蔡长派 指导老师： 邱丽梅 课程设计任务书 一、题目： 基于PRO/E的抓取机械手 [2] 艾兴 肖诗纲著.切削用量简明手册[M].北京：机械工业出版社，2005.10,1~50 [3] 陈宏均著.实用机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，1996.12，167~258 [4] 杨胜群。VERICUT7.0中文版数控加工仿真技术.北京：清华大学出版社，2010. [5] 张卫卫，李建生。数控仿真技术分析及发展趋势。心声，2010:85-87. [6] 王先奎。机械制造工艺学.北京：机械工业出版社，2006. 目录 摘要 1 第一章?绪论 2 1.1 机械手的介绍 2 1.2 机械手的发展状况 2 1.3 目的和现实意义 3 1.4 国内外研究现状 4 1.5 发展和研究方向 4 第二章?Pro/E的选择使用 6 2.1 Pro/ENGINEER产品介绍 6 2.2 Pro/ENGINEER概述 6 2.3 Pro/ENGINEER的特点 8 第三章?六自由度机械手零件的设计 10 3.1?六自由度机械手底座建模 11 3.2?六自由度机械手垂直轴旋转体的建模过程 12 3.3?六自由度机械手的臂膀建模过程 13 3.4 六自由度机械手手部建模过程 15 第四章?六自由度机械手的装配 17 4.1?Pro/E的装配过程 17 4.2?六自由度机械手装配步骤及方法 17 第五章? 打孔机的装配 21 5.1?打孔机的装配效果图 21 5.2?打孔机的分解爆炸图 22 第六章?六自由度机械手运动仿真 23 6.1?运动学仿真及过程 23 6.2?进入机构模块 23 6.3?添加“伺服电动机” 25 6.4?定义初始条件 27 6.5?定义分析 27 6.6?运动仿真视频制作 28 6.7 运动仿真及效果分析 29 总结 29 致谢 30 参考文献 31 基于PRO/E的抓取机械手 第一章?绪论 1.1 机械手的介绍? 机械手是一种能模仿人手和臂膀的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。??? 机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数，自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。? 机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。? 机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。1 1.2 机械手的发展状况? 机器人的历史并不算长，1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，机器人的历史才真正开始。英格伯格在大学攻读伺服理论，这是一种研究运动机构如何才能更好地跟踪控制信号的理论。德沃尔曾于1946年发明了一种系统，可以“重演”所记录的机器的运动。1954年,德沃尔又获得可编程机械手专利，这种机械手臂按程序进行工作，可以根据不同的工作需要编制不同的程序，因此具有通用性和灵活性，英格伯格和德沃尔都在研究机器人，认为汽车工业最适于用机器人干活，因为是用重型机器进行工作，生产过程较为固定。1959年，英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。它成为世界上第一台真正的实用工业机器人。此后英格伯格和德沃尔成立了“尤尼梅逊”公司，兴办了世界上第一家机器人制造工厂。第一批工业机器人被称为“尤尼梅特”，意思是“万能自动”。他们因此被称为机器人之父。1962年美国机械与铸造公司也制造出工业机器人，称为“沃尔萨特兰”，意思是“万能搬动