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轻型搬运机械手的设计（doc 43 页） PAGE PAGE # 轻型搬运机械手的设计 摘要 在现代工^中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产 过程的自动化己基本得到解决。但在机械工＜中，加工、装配等生产是不连续的。专用机 床是大批量生产自动化的有效办法；程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效 地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬 运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。机器人的出现并得到应用，为这些作业的机 械化奠定了良好的基础。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。 文章主要叙述了轻型搬运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。对其分别进行齿轮传动的设计和转轴的设计，在此过程中我们确定了运 动所需的力和扭矩。在确定动力的的情况下通过计算分析，选择满足使用功率的步进电 机。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。 关键词：自由度；齿轮传动装置；步进电机；发展趋势 PAGE PAGE # 目录 TOC \o 1-5 \h \z 第一章绪论 1 \o Current Document 1.1课题研究的背景 1 \o Current Document JJk机械手的简史 3 H 机械手锂产中的应用 4 1. 3.1建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线 6 1. 3.2在实现单机自动化方面 6 1. 3. 3铸、锻、焊热删等热加工方面 7 \o Current Document 1.4机械手的帥 8 1.4.1执行机构 8 1.4.2驱动机构 8 1.4.3控制系统分类 8 \o Current Document 1. 5工业机械手的发展趋势 9 \o Current Document 1.6本文主究内容 10 \o Current Document 1. 7本章小结 10 第二章 机械手的总体酗跖十 11 \o Current Document 2.1机械手基本形式的选择 11 \o Current Document 2.2机械手的主要部件及运动 12 \o Current Document 2.3驱动机构的选择 12 \o Current Document 2.4本章小结 12 \o Current Document 第三章机械部分零件的计算及建模 13 \o Current Document 3.1 Pro/Engineer 软件建模 13 3.2手部割牛的耐 14 3. 2.1手部卅设计的基本要求 14 3. 2.2机械手手部的设时算 15 \o Current Document 3. 3腕部的设计计算 16 3. 3.1腕部设计的基本要求 16 3. 3.2腕部的结构以蝕择 17 3. 3. 2.1典型的腕部结构 18 3. 3. 2.2腕部结构和驱动机构的选择 18 3. 3. 3腕部的设粉算 19 3. 3. 4腕部的驱动力矩计算 20 3. 3.5腕部驱动力的计算 20 15 15 15 第一章觥 1.1课题研究的背景 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。在逊生产中应 用的机械手被称为工W械手。 工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已成为现代机械制造生产 系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科~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，是一门跨学科综合技术。 工Mk机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。观机械手也是工Mk 机器人的一个重要分支。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：其一、它能部分的代替人 工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、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