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本科生毕业设计四自由度棒料搬运机械手设计THEDESIGNOFROBOTWITHFOURFREEDOMSINMECHANISMTRANSPORTING学生姓名所在专业机械设计制造及其自动化所在班级机制1026申请学位工学学士指导教师职称副教授副指导教师职称答辩时间2006年6月10日目录目录设计总说明IVINTRODUCTIONV第一章绪论111工业机器人的概述与发展112本设计中的四自由度棒料搬运机械手所实现的功能213本设计中的四自由度棒料搬运机械手设计的意义22机械手的总体设计321设计要求322机器手的组成323总体方案拟定424机器人的工作空间425机械手驱动系统设计5251机械手驱动器5252机械手传动机构53机械手的传动设计731滚珠丝杠的选择732谐波齿轮减速器参数的确定84机械手的各电动机的选择1241机械手手臂升降步进电机的选择1242机械手底座回转驱动电动机的选择155机械手各气动件的设计计算1851气爪夹紧力的计算与气爪的选择18511气爪夹紧力要求18512缸径的确定19513行程的确定20514气缸的运动速度20514摆动气缸的选择2152手臂伸缩气缸的选择236机器人控制系统设计2661机械手控制器的选择2662机器手控制系统的特点及对控制功能的基本要求2663控制系统的总体设计27目录7手臂验算与机械手参数2971手臂平衡的验算2972机械手参数30设计总结31鸣谢31参考文献32ABSTRACT设计总说明在社会不断发展的今天，机器人在工业现场中的应用也越来越广泛，用机器的力量代替人力，而将人类从繁重的体力劳动中解放出来是历史发展的趋势。近十几年来，机器人的开发不仅越来越优化，而且涵盖了许多领域，应用的范畴十分广阔。在工业上，自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制，计算机系统，机器人等。而工业机器人是相对较新的电子设备，它正开始改变现代化工业面貌。本设计的机械手是基于提高劳动生产率、产品质量和经济效益，减轻工人劳动强度而设计的。在某些劳动条件极其恶劣的条件下，工人难以用手工工作，可用本机械手代替人力劳动。本设计为四自由度圆柱坐标型工业机械手，其工作方向为两个直线方向和两个旋转方向。本设计中的四自由度棒料搬运机械手，主要是针对质量少于2KG的圆形棒料的搬运。通过气爪手指的不同选择可满足直径小于60MM的棒料的搬运。在控制器的作
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