壁面爬行机械手结构设计【四自由度】【4张图纸】【优秀】

壁面爬行机械手结构设计

32页 13000字数+说明书+开题报告+外文翻译+4张CAD图纸

A0装配图.dwg

中期.doc

壁面爬行机械手结构设计开题报告.doc

壁面爬行机械手结构设计论文.doc

外文翻译--机器人机械手.doc

手部分A3.dwg

机械臂螺栓A4.dwg

25轴A3.dwg

摘要

　　　在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，同时机械手可以代替人工在特殊环境工作，以完成复杂环境的工作要求。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。本文将设计一台四自由度的工业机械手，用于在核废液储蓄罐内送取焊缝检测器。首先，本文将设计机械手的手爪、大臂、小臂等结构，然后计算所需数据，选择合适的传动方式、驱动方式以及连接方式。从而完成机械手整体的设计，以达到设计要求。

关键词：驱动方式；传动方式；机械手

目  录

1  绪论1

1.1 前言和意义1

1.2 工业机械手的简史1

1.3 国内外研究现状和趋势3

 1.3.1国外发展现状和趋势3

1.4 本课题背景研究意义4

2  总体结构6

2.1坐标型式6

2.2驱动形式的选择7

3  手爪设计11

3.1 手部设计基本要求11

3.2 典型的手部结构12

3.3 机械手手爪的设计计算12

 3.3.1选择手爪的类型及夹紧装置12

 3.3.2 手爪夹持范围计算14

 3.3.4滑动丝杠设计15

 3.3.5 直齿轮设计17

 3.3.6电机选型18

4 臂部及腕部设计20

5 结论25

6 参考文献26

致  谢27

本机械手设计参数

　　夹持对象：焊缝检测器，形状为矩形。

　　检测器最小尺寸：200*100*30 mm3重量1.0kg

  检测器最大尺寸： 300*200*100 mm3重量2.0kg

  机械手类型：关节坐标式

  机械手总高：1000mm

  机械手最大回转角度：360

  机械手自由度：4 自由度

　　　机械手可以减省工人、提高效率、降低成本、提高产品品质、安全性好。多关节机械手更具有以下优点:动作灵活、运动惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件，并能绕过机体和工作机械之间的障碍物进行工作.随着生产的需要，对多关节手臂的灵活性，定位精度及作业空间等提出越来越高的要求。多关节手臂也突破了传统的概念，其关节数量可以从三个到十几个重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，甚至更多，其外形也不局限于像人的手臂，而根据不同的场合有所变化，多关节手臂的优良性能是单关节机械手所不能比拟的。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械手的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。我国塑料机械已成为机械制造业发展最快的行业之一，年需求量在不断的加大。因此。本课题对四自由度折叠式机械手的研究具有积极的现实意义。机械手原则设计

机械手设计总的原则有三条：一是手部尽可能覆盖较大空间；二是根据对方态势调整自身姿态；三是以最轻的自身重量达到合理的最大负载能力。

2.4自由度

　　　机械手的设计其实是模仿人臂的功能为基础，再根据实际应用情况进行具体设计处理。人臂的肩、肘和腕关节共有六个自由度，其中大臂和腕部能做两个方向的摆动，小臂能做一个方向的摆动和有限的转动。本设计引入运载车，以使机械手能在罐内移动，可以省略其肩部和腕部的横向移动运动，故本设计只需四个自由度即可，满足课题要求。机械手工作方式如图2.2所示。