机械手模型设计及制作论文[带图纸].doc

编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：机械手模型设计及制作信机系机械工程及自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：副教授）（职称：）2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）机械手模型设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：机械93学号：0923130作者姓名：2013年5月25日III摘要科学发展观为我国工程技术的发展开辟了广阔道路，而机械手作为一种高科技自动化生产设备，已经广泛应用于国民经济的各个领域，这就对我们的教育培训部门提出了新的要求。因此，为了适应社会发展的形势，在现有技术基础上设计一台教学型机械手有着深远的科教意义。本课题设计的教学型搬运机械手，主要包括机械手的总体方案设计、机械手的机械结构设计以及驱动、控制系统设计等，实现了机械手手部的四自由度运动：手臂的升降、伸缩和手腕、手臂的回转。设计中分析了教学型机械手的功能要求和现实意义，通过气压缸来实现手臂的升降和伸缩，采用回转气压缸来实现手腕和手臂的回转。设计的机械手结构简单、便于操作，在单片机的控制下完成预期的动作，能给学生以直观的印象，达到教学演示的目的。关键词:机械手；气动装置；四自由度；控制系统IVAbstractScientificconceptofdevelopmentofengineeringtechnologyhasopenedupabroadroad,whiletherobotasahigh-techautomatedproductionequipment,hasbeenwidelyusedinvariousfieldsofnationaleconomy,whichtheeducationandtrainingsectorofourproposednewrequirements.Therefore,inordertoadapttothesituationofsocialdevelopment,basedonexistingtechnologytodesignateachingtyperobotsciencehasfar-reachingsignificance.Thesubjectofdesignforteachinghandlingrobots,mainlyconsistsofrobotsoveralldesign,robotmechanicalstructuredesign,aswellasdrive,controlsystemdesign,implementationofthemanipulatorhandsoffourdegreesoffreedom:thearmmovements,stretchingandwrist,arm,rotary.Thedesignoftheteachingfunctionofmechanicalhandrequirementsandpracticalsignificance,achievedbypneumaticcylinderspushthearmmovementsandstretching,rotarypneumaticcylindersusedtoachievearmandwristrotation.Manipulatordesignsimple,easytooperate,underthecontroloftheMCUtocompletethedesiredaction,givingthestudentsavisualimpression,toachievethepurposeofteachingdemonstration.Keywords:Manipulator；Pneumaticdevice；FourDegreesofFreedom；ThecontrolsystemV目录1绪论.11.1机械手概述.11.2机械手的组成和分类.11.2.1机械手的组成.11.2.2机械手的分类.41.3国内外发展状况.51.4课题研究的主要内容.61.5教学用机械手的功能要求及现实意义.61.5.1教学用机械手的功能要求.61.5.2教学用机械手的现实意义.62机械手的设计方案.72.1机械手的座标型式与自由度.72.1.1机械手的坐标型式.72.1.2机械手的自由度.82.2机械手的手部结构方案设计.82.3机械手的主要参数.102.4机械手的技术参数列表.113机械手机械系统设计.123.1手部结构设计.123.1.1设计时考虑的几个问题.123.1.2手爪夹持装置的机构选型.123.1.3手部夹紧气缸的设计.133.2手腕结构设计.173.2.1手腕的自由度.183.2.2手腕的驱动力矩的计算.183.3手臂结构设计.223.3.1手臂伸缩与手腕回转部分.223.3.2手臂升降和回转部分.243.3.3