四自由度搬运机械手的设计与运动仿真【含NX三维及CAD总装图】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览:(预览前20页/共40页)
编号:10265893
类型:共享资源
大小:20.97MB
格式:ZIP
上传时间:2018-07-05
上传人:QQ14****9609
认证信息
个人认证
郭**(实名认证)
陕西
IP属地:陕西
50
积分
- 关 键 词:
-
自由度
搬运
机械手
设计
运动
仿真
nx
三维
cad
总装
- 资源描述:
-
四自由度搬运机械手的设计与运动仿真【含NX三维及CAD总装图】
【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下:







- 内容简介:
-
充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸I四自由度搬运机械手的设计与运动仿真摘要在机械制造业中,机械手已被广泛应用,改善了工人的劳动环境,显著地加快了生产节奏,提高了劳动生产率,工业生产的机械化和自动化程度得到了提高。本文先对机械手的国内外研究现状以及搬运机械手的应用背景和需求分析进行分析,对本课题任务进行了四自由度搬运机械手的总体方案设计。首先,确定了搬运机械手的自由度为四自由度;其次,本文设计了四自由度搬运机械手的夹持式手部结构、手臂结构、机身、机座、驱动系统等部分,实现了四自由度搬运机械手的水平回转,轴向移动,竖直升降,手部的旋转四个自由度及手爪的开合。本文通过针对四自由度搬运机械手的整体设计,设计出了一种具有模块化、高可靠性物料的搬运机械手,对其他经济型搬运机械手的设计也有一定的借鉴作用。关键词:四自由度;机械手;气动驱动;运动学仿真充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸IIAbstractIn machinery manufacturing, robots have been widely used to improve workers labor environment, significantly speed up production, increase labor productivity, and increase the degree of mechanization and automation of industrial production.This paper first analyzes the research status of manipulators both at home and abroad, as well as the application background and demand analysis of the handling robots. The overall program design of the four-degree-of-freedom transport manipulator is performed on the tasks of this project. Firstly, the degree of freedom of the handling robot is determined to be four degrees of freedom. Secondly, this paper designs the gripping hand structure, arm structure, fuselage, frame and drive system of the four-degree-of-freedom handling robot and realizes four freedoms. Degree of rotation of the handling robot, axial movement, vertical lifting, four degrees of rotation of the hand and the opening and closing of the hand. In this paper, by designing the overall design of a four-degree-of-freedom handling robot, a handling robot with a modular, high-reliability material is designed, which also has a certain reference for the design of other economical handling robots.Keywords: four degrees of freedom; manipulator; pneumatic drive; kinematics simulation充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸III目录第 1 章 绪论 .11.1 选题背景及研究意义 .11.2 机械手概述 .11.3 国内外发展现状 .21.3.1 国外机械手发展现状 .21.3.2 国内机械手发展现状 .21.4 课题的主要研究内容 .3第 2 章 四自由度搬运机械手的总体方案设计 .42.1 工作原理 .42.2 基本参数要求 .42.2.1 基本参数的确定 .42.2.2 设计要求 .52.3 整体方案 .52.4 小结 .6第 3 章 四自由度搬运机械手的机械结构设计 .73.1 底座的设计 .73.2 手部的设计 .73.2.1 机械手手部结构的计算 .73.2.2 竖直升降模块的设计 .83.2.3 水平伸缩模块的设计 .93.3 腕部的设计 .103.3.1 概述 .103.3.2 手腕驱动力矩的确定 .103.4 臂部的设计 .123.4.1 手臂运动机构的选择 .123.4.2 手臂偏重力矩的确定 .123.5 小结 .13第 4 章 四自由度机械手驱动系统设计 .144.1 气动元件的选用 .14充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸IV4.2 气动系统中各控制和辅助元件的选用 .154.2.1 方向控制阀的选用 .154.2.2 流量控制阀的选用 .164.2.3 压力控制阀的选用 .164.3 液压模块计算 .164.3.1 液压缸活塞的驱动力的计算 .164.3.2 液压缸的结构尺寸 .194.4 活塞杆的设计 .214.4.1 活塞杆的计算 .214.4.2 活塞杆的稳定性校核 .214.5 手臂旋转设计 .234.6 手臂升降设计 .254.6.1 臂部做升降运动时油缸的相关计算 .264.6.2 油缸内径的计算 .264.6.3 油缸壁厚 的计算 .274.6.4 活塞杆的计算 .284.7 小结 .29第 5 章 四自由度机械手液压系统设计 .305.1 机械手液压缸的受力情况 .305.1.1 大臂升降缸的受力情况 .305.1.2 手爪夹紧缸的受力情况 .305.1.3 手臂伸缩缸的受力情况 .305.2 液压元件的选择 .305.3 液压系统原理图 .315.4 小结 .31第 6 章结论 .33致谢 .34参考文献 .35附录 .36充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸5第 1 章 绪论1.1 选题背景及研究意义机械手的研制,加快了世界科技发展的进程;机械手的诞生,是工业制造史上的重大突破,提高了工业制造生产的水平。在这样的背景下,制造业里面的机械手发展的很是迅速,并且有着十分广泛的应用范围。机械手的动作都是设计好的,主要通过程序来控制机械手去完成规定制定的行为动作,它主要用于枯燥重复的流水线工作的完成,特别在一些高温、危险的环境里,去完成对人来说有困难的工作。虽然目前的机械手是比较成熟的,但是由于机械手的制造成本昂贵,因此目前仅应用于航天航空等高端领域。所以制造成本低、可以满足低端领域使用的四自由度搬运机械手的设计就刻不容缓了。一旦这种新型机械手问世,人类不仅会从传统的手工加工方式中解脱出来,还能让人类的生产率得到大幅的提高,进而改善人类的工作环境,从而让人类的生活变得越来越美好。这种机械手主要功能是代替人去完成繁重而单调的重物搬运和物品分拣工作 1。机械手的研制不仅有利于生产的机械化和自动化程度的提高,还可以减少人力的浪费,加快生产的节奏,因此对这种机械手的进一步研制就显得尤为重要。1.2 机械手概述本课题研究设计搬运机械手的自由度个数是四个。四自由度机械手的运动原理基本相同,但是由于使用领域的不同,所以其结构的设计还是有很大的区别。虽然结构上有些差异,但是机械手的设计主要是设计机械手的控制系统还有驱动系统和传动执行机构这三方面。只有这三方面设计的合理,机械手才能正常运行。1.3 国内外发展现状1.3.1 国外机械手发展现状世界上第一台机械手是 1958 年美国联合公司发明出来的,控制系统是简单充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸6的示教型的。后来科学家在此基础上进行了改造,设计出了第二代机械手,对新一代的机械手设计了更多的新功能,实用性也增加了不少。随后的时间里,美国机械铸造公司、Unimate 公司等公司对机械手的研发都很热情,研究出了具有更多功能的机械手。日本从 1969 年在美国进口了一批机械手后,充分发挥了其学习模仿的能力,经过对机械手的研究,日本工业迅速崛起,尤其是汽车行业的迅速发展,成就了“工业发展最迅速”的神话。现在国外对机械手的研发已经很先进了,已经开始从触觉和视觉方面去研制新型的机械手了。这样的机械手能够感应外界实物,不仅能够听到外界的声音,还能够看到外界的视野,这样高端的功能是非常厉害的。目前国外工业机械手的发展方向是柔性制造系统的一整条生产线的全自动化生产。图 1.1 美国早期机械手图 图 1.2 日本机械手图1.3.2 国内机械手发展现状在上个世纪八十年代,国内才开始对机械手进行研究,足足比发达国家对机械手的研究要晚了几十年。我国的第一台机械手是在上海被研发成功的,随后其他城市对机械手的研究才开始进行。随着经济改革开放,国家对机械手的研究力度提高了,并且投入了大量的科研人员和大量资金。图 1.3 国内机械手图充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸7现在我国研发的机械手主要还是用在工业方面,在其他领域的研发进境不是太好。虽然我国的机械手运用在了工业方面,但是自主研发的机械手因为产量少,且达不到一些精密仪器生产的要求。一些高精度加工还是引进国外淘汰的机械手,引进机械手的成本较高,所以我国能用得起机械手的工业企业还是很少的。1.4 课题的主要研究内容机械手主要是用在工业制造生产上,对物品做流水线式的搬运工作。对于机械手的功能要求并不多,主要完成大的工作是实现物体的来回搬运。本文机械手设计的研究内容如下:(1)机械手的工作原理机械手的定位;机械手的旋转动作和抓取动作;机械手的复位功能。(2)机械手的机械结构模块设计机械手的结构设计包括机械手底座、手部、腕部、臂部的设计。(3)机械手的驱动系统模块设计机械手的驱动模块设计包括气动和液压两部分。(4)机械手的液压系统模块设计机械手的液压模块设计包括机械手工作时液压缸的受力情况、液压元件的选取和机械手工作时的液压原理图的设计。充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸8第 2 章 四自由度搬运机械手的总体方案设计2.1 工作原理四自由度搬运机械手的工作原理是仿造人类手臂关节的活动结构,来实现各种复杂动作的运动的,一般机械手都运用在环境恶劣、流水线或者是危险性的工作环境下。本文设计的这种四自由度搬运机械手主要功能是搬运,具体来说就是把一个地方的物品搬运到固定位置上去,这样的自动化设备可以有效减轻劳动力。本文设计的这种四自由度搬运机械手运用在流水工作线上 2,所以对四自由度搬运机械手的活动顺序和对时间的掌控都有比较高的要求了。四自由度搬运机械手在搬运物体时,要保证机械手能平稳,快速,精准的运行。机械手原理图如图2.1 所示。图 2.1 机械手的结构简图2.2 基本参数要求2.2.1 基本参数的确定机械手的设计主要包括结构、功能和各种驱动及动力系统的设计,机械手的基本参数的确定应该是机械手的第一步。本文设计机械手的基本参数如下表所示3。充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸9表 2-1 机械手工作过程中的主要参数2.2.2 设计要求本课题设计的搬运机械手,要求由四个方向的运动,分别是手臂可以旋转,还有手臂能够绕着轴来摆动,最后是手臂可以夹紧松开,达到加持物品的效果。机械手的工作过程可分为:1)机械手运动的实现是利用电机传递的动力,带动传动轴、齿轮运动,进一步带动机械手的运动;2)手部的运动的实现是靠凸轮驱动摆杆,进而带动齿轮转动,最后经过内部机构的带动;3)利用凸轮的运动原理,使圆通实现移动,进而带动手臂进行摆动;4)转盘的往复回转的实现是通过圆柱凸轮带动齿条、齿轮转动完成的。2.3 整体方案在设计机械手的结构时候,要对实际的工作环境还有使用情况详细分析,然充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。