送料机械手的设计【四自由度】
33页 11000字数+论文说明书+外文翻译+5张CAD图纸【详情如下】
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送料机械手的设计开题报告.doc
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目 录
1 绪论 1
1.1 机器人 1
1.2 机械手 2
1.3 课题研究内容及解决手段 4
1.4 课题研究意义 4
2 机械手的结构方案和驱动方案选型 5
2.1 原始数据及资料 5
2.2 料槽形式及分析动作要求 5
2.3 机械手结构及驱动系统选型 6
3 系统各主要组成部分设计 8
3.1 抓取机构设计 8
3.2 液压驱动系统设计 15
3.3 机身结构的设计 20
3.4 机械手的定位及平稳性确定 24
4 传动系统三维造型设计 27
4.1 三维造型软件的概述 27
4.2 送料机械手三维造型图 29
结论语 30
致谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 机器人
目前，工业机器人的定义，世界各国尚未统一，分类也不尽相同。最近联合国国际标准化组织采纳了美国机器人协会给工业机器人下的定义：工业机器人是一种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。参考国外的定义，结合我国的习惯用语，对工业机器人作如下定义：
工业机器人是一种机体独立，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。主要用于加工自动线和柔性制造系统中传递和装卸工件或夹具[1]。
工业机器人以刚性高的手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬运更重的东西，而且定位精度相当高，它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。
工业机器人是在计算机控制下可编程的自动机器。采用工业机器人是提高产品质量与劳动生产率，实现生产过程自动化，改善劳动条件，减轻劳动强度的一种有效手段。机器人的诞生和发展虽只有30多年的历史，但它已应用到国民经济，民事技术等众多的领域，具有广阔的应用和发展前景，显示出强大的生命力[2]。
根据所处的环境和作业需求，工业机器人具有至少一项或多项拟人功能，如抓取功能或移动功能，或两者兼有之，另外还可能程度不等的具有某些环境感知功能（如视觉，力觉，触觉等）。以及语音功能及至逻辑思维，判断决策功能等。从而使其能在要求的环境中代替人进行作业。
在工业机器人的诸多功能中，抓取和移动是最主要的功能。这两项功能实现的技术基础是精巧的机械结构设计和良好的伺服控制驱动。本次设计就是在这一思维下展开的。根据设计内容和需求确定圆柱坐标型工业机器人，利用锥齿轮传动实现机器人的旋转，利用液压缸实现其移动以及对零件的抓取。在步进电机的控制下，机器达到精确的回转运动。
工业机器人的发展，由简单到复杂，由初级到高级逐步完善，它的发展过程可分为三代：
第一代工业机器人就是目前工业中大量使用的示教再现型工业机器人，它主要由手部、臂部、驱动系统和控制系统组成。它的控制方式比较简单，应用在线编程，即通过示教存贮信息，工作时读出这些信息，向执行机构发出指令，执行机构按指令再现示教的操作。
第二代机器人是带感觉的机器人。它具有寻力觉、触觉、视觉等进行反馈的能力。其控制方式较第一代工业机器人要复杂得多，这种机器人从1980年开始进入了实用阶段，不久即将普及应用。
第三代工业机器人即智能机器人。这种机器人除了具有触觉、视觉等功能外，还能够根据人给出的指令认识自身和周围的环境，识别对象的有无及其状态，再根据这一识别自动选择程序进行操作，完成规定的任务。并且能跟踪工作对象的变化，具有适应工作环境的功能。这种机器人还处于研制阶段，尚未大量投入工业应用[2-4]。
1.2 机械手
机械手，顾名思义，是指能模仿人手的部分动作，用以完成某些抓放，搬运物件或操纵工具等工作的自动化机械装置。机械手通常用附属于它所服务的设备，动作程序固定，多数没有独立的控制系统，其控制装置包括在主机的控制系统（不包括工业机器人）。
机械手（以及工业机器人）在机械加工自动化方面的应用主要有：自动上、下料和自动换刀[3]。
1.2.1 机械手的组成
执行系统一般包括手部、腕部、臂部、机身机座等，其中最主要是运动系统。
机械手主要由执行系统、驱动系统及控制系统三部分组成。
手部是夹紧（或吸附、托持）与松开工件或工具 的部件，由手指（或吸盘），驱动元件和传动元件等组成。
腕部、臂部、机身是将手部抓取的工件或工具进行搬运或操作的部件。
驱动系统是驱动臂部、腕部、手部和机械手整体运动机构动作的动力装置，常用的驱动方式有液压、气动、机械、电气或其他的组合。
控制系统是支配机械手按规定程序和要求进行运动的装置，他们主要用来控制：
位置（点位控制或连续轨迹控制）
时间、速度和加速度等参数
机械手与主机及其它有关装置之间的联系[3]。
结论语
毕业设计转眼间就到了扫尾阶段，在这几个月的设计学习过程中，我取得了长足的进步。
在这次毕业设计中，我有很多收获，首先把我几年来所学的知识做了一次系统的复习，更深一步了解了所学的知识，培养了我综合运用所学知识，独立分析问题和解决问题的能力，也使我学会怎样更好的利用图书馆，网络查找资料和运用资料，还使我学会如何与同学共同讨论问题。这对我以后的工作有很大的帮助,今后我会在工作中不断的学习,努力的提高自己的水平。经过本次设计，我切实体会到作为一个优秀的设计人员的艰难性。在设计过程中，我经常遇到各种各样的问题，有的是知识方面的不足导致的，有的是设计经验方面不足导致的。这些问题有时使得我束手无措，不过在指导老师帮助和自己的努力下，终于使得我顺利完成了设计。
虽然我的设计存在很多不足的地方，总的来说，我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为将来工作打下良好的基础毕业设计是对未来工作的一种模拟。
总结与展望主要是写你论文都做了什么东西，还有什么地方需要进一步完善的。比如你做了那些部分的设计，遇到了哪些问题，但是这些问题要相对具体些，然后解决了什么问题，哪些问题还没有解决，等等，根据我说的，和你上面所写的内容，自己再修改一下。
致 谢
我的毕业设计的课题是机械手的设计，这是一个我以前所没有接触的。我对它来说完全是一个陌生者，经过指导老师的帮助和对参考资料的拜读，我已经对机械手有了一定的了解。感谢老师对我的指导，使我毕业设计顺利完成。真诚感谢教授，和倪老师对我的毕业设计的指导，以及感谢学院为我们提供的便利条件，使我们的毕业设计如期完成。
参 考 文 献
[1] 徐灏.机械设计手册3[M].北京：机械工业出版社,1998.
[2] 徐灏.机械设计手册4[M].北京：机械工业出版社,1998.
[3] 徐灏.机械设计手册5[M].北京：机械工业出版社,1998.
[4] 张建民.工业机器人[M].北京：北京理工大学出版社，1994.
[5] 《工业机械手》编写组.工业机械手-机械结构上[M].上海：上海科学技术出版社,2005.
[6] 《机床设计手册》编写组.机床设计手册3[M].北京：机械工业出版，1999.
[7] 丁树模.液压传动[M].北京：机械工业出版社，1998.
[8] 颜永年.机械制图[M].大连：大连理工大学工程画教教研室，1998.
[9] 李恒权，朱明臣，王德云.毕业设计指导书[M].山东：青岛海洋出版社，1990.
[10] 王栋梁.机械基础[M].北京：机械基础，1995.
[11] 隆生.Solid Works设计与应用[M].北京：电子工业出版社，2004.
[12] 黄鹤汀.机械制造技术[M].北京：机械工业出版社，1998.
[13] 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册[M].北京：高等教育出版社，2006
[14] 李允文.《工业机械手设计》[M].机械工业出版社,北京，1996.
[15] 丁树模.《液压传动》[M].机械工业出版社,北京，1992.
[16] 陆祥生、杨秀莲.《机械手》[M].中国铁道出版社,北京，1985.
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