项目总结报告(new)

1、盐 城 工 学 院大学生实实践创新新训练计计划项目目总结报告告项目类型型： 实践践创新训训练项目名称称：多功功能机械械手项目主持持人：田田秋军 高高嘉运专业班级级： BB机制0085 联系电话话：155105510005777指导教师师： 吴吴卫东 朱龙英英 职 称称：副教教授 教教 授项目起止止日期：20110.55-220111.5 一、项目目研究背背景及意意义机械手是是在自动动化生产产过程中中使用的的一种具具有抓取取和移动动工件功功能的自自动化装装置，它它是在机机械化、自动化化生产过过程中发发展起来来的一种种新型装装置。近近年来，随着电电子技术术特别是是电子计计算机的的广泛应应用，机机器

2、人的的研制和和生产已已成为高高技术领领域内迅迅速发展展起来的的一门新新兴技术术，它更更加促进进了机械械手的发发展，使使得机械械手能更更好地实实现与机机械化和和自动化化的有机机结合。机械手手能代替替人类完完成危险险、重复复枯燥的的工作，减轻人人类劳动动强度，提高劳劳动生产产力。机机械手越越来越广广泛的得得到了应应用，在在机械行行业中它它可用于于零部件件组装 ，加工工工件的的搬运、装卸，特别是是在自动动化数控控机床、组合机机床上使使用更普普遍。目目前，机机械手已已发展成成为柔性性制造系系统FMMS和柔柔性制造造单元FFMC中中一个重重要组成成部分。把机床床设备和和机械手手共同构构成一个个柔性加加工

3、系统统或柔性性制造单单元，它它适应于于中、小小批量生生产，可可以节省省庞大的的工件输输送装置置，结构构紧凑，而且适适应性很很强。当当工件变变更时，柔性生生产系统统很容易易改变，有利于于企业不不断更新新适销对对路的品品种，提提高产品品质量，更好地地适应市市场竞争争的需要要。而目目前我国国的工业业机器人人技术及及其工程程应用的的水平和和国外比比还有一一定的距距离，应应用规模模和产业业化水平平低，机机械手的的研究和和开发直直接影响响到我国国自动化化生产水水平的提提高，从从经济上上、技术术上考虑虑都是十十分必要要的。因因此，进进行机械械手的研研究设计计是非常常有意义义的。 目前，在国内内外各种种机器人

4、人和机械械手的研研究成为为科研的的热点，其研究究的现状状和大体体趋势如如下：AA机械械结构向向模块化化、可重重构化发发展。例例如关节节模块中中的伺服服电机、减速机机、检测测系统三三位一体体化；由由关节模模块、连连杆模块块用重组组方式构构造机器器人整机机。B工业机机器人控控制系统统向基于于PC机机的开放放型控制制器方向向发展，便于标标准化、网络化化；器件件集成度度提高，控制柜柜日见小小巧，且且采用模模块化结结构；大大大提高高了系统统的可靠靠性、易易操作性性和可维维修性。C机机器人中中的传感感器作用用日益重重要，除除采用传传统的位位置、速速度、加加速度等等传感器器外，装装配、焊焊接机器器人还应应用

5、了视视觉、力力觉等传传感器，而遥控控机器人人则采用用视觉、声觉、力觉、触觉等等多传感感器的融融合技术术来进行行决策控控制；多多传感器器融合配配置技术术成为智智能化机机器人的的关键技技术。DD关节节式、侧侧喷式、顶喷式式、龙门门式喷涂涂机器人人产品标标准化、通用化化、模块块化、系系列化设设计；柔柔性仿形形喷涂机机器人开开发，柔柔性仿形形复合机机构开发发，仿形形伺服轴轴轨迹规规划研究究，控制制系统开开发； E焊焊接、搬搬运、装装配、切切割等作作业的工工业机器器人产品品的标准准化、通通用化、模块化化、系列列化研究究；以及及离线示示教编程程和系统统动态仿仿真。总总的来说说，大体体是两个个方向：其一是是

6、机器人人的智能能化，多多传感器器、多控控制器，先进的的控制算算法，复复杂的机机电控制制系统；其二是是与生产产加工相相联系，满足相相对具体体的任务务的工业业机器人人，主要要采用性性价比高高的模块块，在满满足工作作要求的的基础上上，追求求系统的的经济、简洁、可靠，大量采采用工业业控制器器，市场场化、模模块化的的元件。二、主要要研究内内容及研研究方法法1设计原原理：平面四杆杆机构是是由四个个刚性构构件用低低副链接接组成的的，各个个运动构构件均在在同一平平面内运运动的机机构。所所有运动动副均为为转动副副的四杆杆机构称称为铰链链四杆机机构，它它是平面面四杆机机构的基基本形式式，其他他四杆机机构都可可以看

7、成成是在它它的基础础上演化化而来的的。选定定其中一一个构件件作为机机架之後後，直接接与机架架链接的的构件称称为连架架杆，不不直接与与机架连连接的构构件称为为连杆，能够做做整周回回转的构构件被称称作曲柄柄，只能能在某一一角度范范围内往往复摆动动的构件件称为摇摇杆。如如果以转转动副连连接的两两个构件件可以做做整周相相对转动动，则称称之为整整转副，反之称称之为摆摆转副。铰链四四杆机构构中，按按照连架架杆是否否可以做做整周转转动，可可以将其其分为三三种基本本形式，即曲柄柄摇杆机机构，双双曲柄机机构和双双摇杆机机构。2设计计计算：四杆机构构为平行行四边形形，机架架和连杆杆长度为为22mmm，两两个连架架

8、杆长度度为311mm。连杆一一侧还伸伸出355mm作作为抓取取物体的的手指，连杆的的两部分分呈1555夹角。手指头头部做出出锯齿状状，增加加了抓取取时的摩摩擦力。现取其其一个特特殊位置置进行受受力和运运动分析析。因采采用了平平行四边边形结构构，可以以保证手手指3的的工作角角度一直直保持与与轴线呈呈5夹角，这样便便于抓取取。连架杆杆2由于于受机构构约束，只能在在一定范范围内转转动 。2连接接伺服电电机，可可以根据据指令转转动一定定角度。为简化化分析，假设夹夹紧力垂垂直于33杆头部部，且为为F。FF可分解解为F*Coss65,F*Sinn65。因为为连架杆杆4为二二力杆，所以44对3作作用力为为F

9、,且沿杆杆4方向向。 电电机输出出转矩为为M，22,3夹夹角为，由受力平平衡得FF*SSin(-900)*222=FF*Siin22(655)*355；且MM=F*LL,因实际工工作中较大，所以可可以用小小转矩产产生较大大的抓紧紧力，且且随着增大，抓紧力力相应增增大，适适用于多多种场合合。 3实体展展示：手臂合拢拢手臂张开开抓取实物物三、主要要研究成成果及结结论在机械工工业中，该机械手手的意义义可以概概括如下下：一、以提提高生产产过程中中的自动动化程度度应用机械械手有利利于实现现材料的的传送、工件的的装卸、刀具的的更换以以及机器器的装配配等的自自动化的的程度，从而可可以提高高劳动生生产率和和降

10、低生生产成本本。二、以改改善劳动动条件，避免人人身事故故在高温、高压、低温、低压、有灰尘尘、噪声声、臭味味、有放放射性或或有其他他毒性污污染以及及工作空空间狭窄窄的场合合中，用用人手直直接操作作是有危危险或根根本不可可能的，而应用用机械手手即可部部分或全全部代替替人安全全的完成成作业，使劳动动条件得得以改善善。在一些简简单、重重复，特特别是较较笨重的的操作中中，以机机械手代代替人进进行工作作，可以以避免由由于操作作疲劳或或疏忽而而造成的的人身事事故。三、可以以减轻人人力，并并便于有有节奏的的生产应用机械械手代替替人进行行工作，这是直直接减少少人力的的一个侧侧面，同同时由于于应用机机械手可可以连续续的工作作，这是是减少人人力的另另一个侧侧面。因因此，在在自动化化机床的的综合加加工自动动线上，目前几几乎都没没有机械械手，以以减少人人力和更更准确的的控制生生产的节节拍，便便于有节节奏的进进行工作作生产。四、与预预期计划划相比，