五自由度液压机械手设计毕业设计大纲解读

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五自由度机械手毕业设计

五自由度机械手毕业设计简介毕业设计项目是基于五自由度机械手的设计与调试。

机械手作为一种重要的自动化设备，被广泛应用于各种工业场景中。

本项目旨在设计和实现一个五自由度机械手，以达到特定的工作任务，并对其进行调试和性能优化。

设计目标本项目的设计目标如下：1.组装一台五自由度机械手，包括底座、前臂、手臂和手爪等组成部分。

2.实现机械手的运动控制和精确定位，以可靠地完成给定的任务。

3.进行机械手的调试和性能优化，以提高其准确性和灵活性。

设计流程步骤一：机械手构建首先，需要根据机械手的设计要求，选择合适的机械结构和零件。

设计一个稳定的底座来支持机械手的运动。

然后，设计前臂和手臂以实现机械手的五自由度运动。

最后，设计一个手爪用于抓取目标物体。

步骤二：运动控制系统设计一个运动控制系统，用于实现机械手的精确定位和运动控制。

可以使用传感器来获取机械手当前的位置和姿态信息，并使用控制算法来计算和控制机械手的运动。

可以选择合适的传感器和控制器来实现这个功能。

步骤三：系统调试完成机械手的组装和运动控制系统的搭建之后，需要进行系统的调试和测试。

在调试过程中，可以逐步验证机械手的各个自由度的运动是否准确，并优化运动控制系统的参数以提高机械手的运动准确性和稳定性。

步骤四：任务实现完成机械手的调试之后，可以设计和实现一系列的任务来验证机械手的性能和应用能力。

可以设计一些基础任务，如抓取、放置和搬运物体等。

还可以设计更复杂的任务，如拧螺丝、组装零件等，以验证机械手在复杂环境中的运动控制和应用能力。

预期成果通过完成本毕业设计项目，预期实现以下成果：1.完整的五自由度机械手，包括底座、前臂、手臂和手爪等组成部分。

2.可靠的运动控制系统，能够实现机械手的精确定位和运动控制。

3.调试和优化完毕的机械手，具有较高的运动准确性和稳定性。

4.完成的任务实现，验证机械手的性能和应用能力。

时间计划本项目的时间计划如下：•第一周：项目立项和需求分析•第二周：机械结构设计和零件采购•第三周：机械手组装和基本运动控制实现•第四周：运动控制系统调试和优化•第五周：任务实现和性能测试•第六周：项目总结和报告编写结论通过本毕业设计项目，将能够全面了解五自由度机械手的设计和调试过程，掌握机械手的运动控制原理和实现方法，并对机械手的性能和应用能力进行验证和提升。

五自由度液压搬运机械手”设计

五自由度液压搬运机械手”设计首先，结构设计是机械手设计的基础，决定了机械手的运动能力和稳定性。

五自由度液压搬运机械手通常由基座、旋转臂、移动臂、升降臂和手爪等五个部分组成。

基座用于支撑机械手，使其能够固定在工作台上。

旋转臂具有360度无级旋转能力，可以实现机械手在平面内的旋转运动。

移动臂可以沿着旋转臂的轴线进行水平移动。

升降臂可以沿着移动臂的轴线进行上下升降运动。

手爪可以张合，用于抓取和释放物品。

这五个部分的组合可以实现机械手在三维空间内的自由移动和搬运物品的能力。

其次，控制系统设计是机械手实现各项功能的关键，涉及了位置控制、速度控制和力控制等方面。

位置控制是指控制机械手的各个部件按照预定轨迹进行移动，使机械手能够到达指定的位置。

速度控制是指控制机械手的各个部件的运动速度，以实现对机械手的运动精度和响应速度的控制。

力控制是指机械手能够根据搬运物品的重量和形状调整手爪的力度，以实现安全和稳定的搬运操作。

控制系统设计需要结合传感器和执行器，通过信号的传输和处理，实现对机械手的精准控制。

最后，动力系统设计是为机械手提供所需的动力和能源，以实现其运动和搬运的功能。

液压系统是一种常见的动力系统，可以利用液体的压力和流动性质来驱动机械手的各个部件。

液压系统需要包括液压泵、液压缸和液压阀等组件，以实现对机械手的动力输出和控制。

动力系统设计还需要考虑能源的供给，可以采用电动机、气动元件等形式。

总结起来，五自由度液压搬运机械手的设计涉及结构设计、控制系统设计和动力系统设计三个方面。

通过合理地设计和优化这些方面，可以实现机械手的多方向移动和搬运物品的能力，提高生产效率和工作安全性。

串联型五自由度机械手的结构毕业设计

毕业设计（论文）
开题报告
课题名称串联型五自由度机械手的结构设计
系别机电与自动化学院
专业班
姓名
评分
导师（签名
20 年月日
华中科技大学武昌分校
毕业设计（论文）开题报告撰写要求：
1．开题报告的主要内容
1）所选课题国内、外研究及发展状况
2）课题研究的目的和意义；
3）课题研究的主要内容、难点及关键技术；
4）研究方法及技术途径；
5）实施计划。

2．主要参考文献：不少于3篇。

3．开题报告的字数不少于1500字，格式按《华中科技大学武昌分校专科毕业设计（论文）撰写规范》的要求撰写。

4．开题报告单独装订，本附件为封面。

华中科技大学武昌分校学生毕业设计开题报告。

(完整版)具有五个自由度的机械手设计毕业论文设计

具有五个自由度的机械手设计摘要随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。

文章主要叙述了机械手的设计计算过程。

首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。

同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。

机械手采用液压传动，使传动系统简单可靠；选用可编程控制器对机械手的动作进行控制，使控制程序简单，系统维护方便。

设计过程中，对机械手和液压缸部分做了详细的设计计算。

同时，对机械手的通用性主要是采用可更换式手部结构来实现，通过更换手部，可使机械手抓取外圆零件和内圆零件，从而实现了系统的多功能化。

机械手总体结构能够实现手臂的水平伸缩、垂直升降、旋转和抓取等功能，这些动作都是可编程控制器控制，用液压缸驱动机械手来完成的。

文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方法。

全面详尽的讨论了搬运机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。

最后使用软件对机械手PLC控制仿真。

关键词：机械手；液压传动；液压缸；PLC仿真；AbstractThe applying of the manipulators are more and more important in the industry, with the development of industrial automation. The paper mainly narrated the design and calculation of light and transfer manipulator.The first，The paper introduces the function,composing and classification of the manipulator,tells out the free-degree and the form of coordinate.At the same time,the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator. Manipulator use system can be simple and reliable. The manipulator and in this paper. The movements of mechanical be convenient. And the universal ability of manipulator is based on the interchangeability of the grasp cylindrical parts and inner parts through the replacement of and captures the semifinished materials. All those movements are controlled by programmable controller and realized by industry manipulator's design theory and method. The comprehensive exhaustive discussion ,which the major structural design computation. Finally uses the software to carry out the PLC control simulation for manipulator's ；Hydraulic cylinder；Programmable logic Controller simulation;目录1 绪论 (1)1.1前言 (1)1.2 工业机械手的简史 (1)1.3工业机械手在生产中的应用 (3)1.4 机械手的组成 (4)1.5工业机械手的发展趋势 (5)2 机械手的总体设计方案 (7)2.1 机械手基本形式的选择 (7)2.2机械手的主要部件及运动 (7)2.3驱动机构的选择 (8)2.4 机械手的技术参数列表 (8)3 机械手手部的设计计算 (9)3.1 手部设计基本要求 (9)3.2 典型的手部结构 (9)3.3机械手手抓的设计计算 (9)3.4 机械手手抓夹持精度的分析计算 (13)3.5弹簧的设计计算 (14)4 腕部的设计计算 (17)4.1 腕部设计的基本要求 (17)4.2 腕部的结构以及选择 (17)4.3 腕部的设计计算 (18)5 臂部的设计及有关计算 (23)5.1 臂部设计的基本要求 (23)5.2 手臂的典型机构以及结构的选择 (24)5.3 手臂直线运动的驱动力计算 (24)5.4 液压缸工作压力和结构的确定 (27)6 机身的设计计算 (29)6.1 机身的整体设计 (29)6.2 机身回转机构的设计计算 (30)6.3 机身升降机构的计算 (34)6.4 轴承的选择分析 (37)7 液压驱动系统设计 (38)7.1液压驱动的特点 (38)7.2液压系统设计 (39)8 PLC控制系统设计 (40)8.1 PLC的特点 (40)8.2 PLC的选择及IO分配 (40)8.3 PLC程序设计及仿真 (42)结论 (50)致谢 (51)参考文献 (52)附录 (53)1.绪论1.1前言用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。

五自由度机械手的抓取设计

五自由度机械手的抓取设计一、本文概述随着现代工业自动化程度的不断提高，机械手作为实现自动化生产的关键设备之一，其设计和应用日益受到重视。

其中，五自由度机械手因其灵活的操作能力和广泛的适用范围，成为了研究和应用的热点。

本文旨在探讨五自由度机械手的抓取设计，包括其结构特点、抓取策略、运动规划与控制等方面，以期为实现高效、精确的抓取操作提供理论支持和实践指导。

本文将简要介绍五自由度机械手的基本结构和运动特点，包括其各个关节的转动范围和自由度分配，为后续的设计和分析奠定基础。

本文将重点分析五自由度机械手的抓取策略，包括抓取力的计算、抓取姿态的确定以及抓取过程中的稳定性分析等内容。

在此基础上，本文将探讨五自由度机械手的运动规划与控制方法，包括路径规划、速度控制、力位混合控制等方面，以实现快速、准确的抓取操作。

本文将通过实例分析，展示五自由度机械手在实际应用中的抓取效果，并总结其设计要点和注意事项。

本文的研究成果将为五自由度机械手的设计和应用提供有益的参考和借鉴，同时也为相关领域的研究和发展提供新的思路和方法。

二、五自由度机械手的抓取设计原理五自由度机械手的抓取设计主要基于机械臂的运动学和动力学原理，以及物体的形状、尺寸和重量等特性。

通过合理的设计，五自由度机械手可以实现精准、稳定、高效的抓取操作。

五自由度机械手的运动学设计是关键。

运动学主要研究物体的运动规律，而不考虑引起这些运动的力和力矩。

在五自由度机械手的抓取设计中，我们需要根据目标物体的位置和姿态，通过运动学计算，确定机械手的各个关节角度，使机械手的末端执行器能够准确地到达并适应物体的形状和尺寸。

动力学设计也是必不可少的。

动力学主要研究物体的运动状态和引起这些状态的力和力矩。

在抓取过程中，五自由度机械手需要克服物体的重力和摩擦力等外部力，因此，我们需要通过动力学计算，确定适当的关节力矩，以保证机械手能够稳定地抓取物体。

抓取设计还需要考虑物体的形状、尺寸和重量等特性。

液压机械手毕业设计

液压机械手毕业设计液压机械手毕业设计在现代工业制造中，机械手是不可或缺的一部分。

机械手的出现使得生产线的自动化程度大大提高，极大地减少了人力成本，提高了生产效率。

而液压机械手则是机械手中的一种重要类型，它利用液压系统来实现运动控制，具有较高的精度和可靠性。

本文将探讨液压机械手的设计和应用。

一、液压机械手的工作原理液压机械手的工作原理主要是利用液压系统来控制机械手的运动。

液压系统由液压泵、液压缸、液压阀等组成，通过液压泵将液压油送入液压缸，使得液压缸产生推力，从而驱动机械手的运动。

液压阀则用于控制液压油的流向和压力，实现机械手的精确控制。

二、液压机械手的设计要点1. 结构设计液压机械手的结构设计要考虑到机械手的工作环境和工作负荷。

机械手的结构应该具有足够的刚度和强度，能够承受工作负荷和外界干扰。

同时，结构设计还应考虑到机械手的灵活性和可调性，以适应不同的工作需求。

2. 控制系统设计液压机械手的控制系统设计是实现机械手运动控制的关键。

控制系统应包括传感器、执行器、控制器等组成，能够实时感知机械手的位置和状态，并根据需求进行相应的控制。

控制系统的设计要考虑到机械手的运动范围、速度和精度等要求，以实现准确的运动控制。

3. 安全设计液压机械手在工作时可能存在一定的安全风险，因此安全设计是不可忽视的一部分。

安全设计应包括机械手的防护装置、紧急停止装置等，以确保操作人员的安全。

此外，还应考虑到机械手的自故障检测和自动报警功能，及时发现并解决潜在问题。

三、液压机械手的应用领域液压机械手在工业制造中有广泛的应用。

它可以用于装配生产线上的零部件组装，提高装配效率和一致性。

同时，液压机械手还可以用于物料搬运、堆垛和包装等工作，减少人工操作，提高生产效率。

此外，液压机械手还可以应用于危险环境下的作业，如核电站、化工厂等，减少人员的风险。

四、液压机械手的发展趋势随着科技的不断进步，液压机械手也在不断发展。

未来，液压机械手将更加智能化和自动化，具备更高的灵活性和自适应性。

多(五)自由度机械液压机械手的设计

摘要随着现代科学技术的发展，机器人技术越来越受到广泛关注，在工业生产日益现代化的今天，机器人的使用变得越来越普及。

因此，对于机器人技术的研究也变得越来越迫切，尤其是工业机器人方面。

本论文作者针对这一领域，设计了一款液压机械机械手，该机器人拥有五个自由度。

首先，作者针对该机器人的设计要求，对结构设计选择了一个最优方案，对关键零件设计并进行校核。

本课题是一个机械、液压紧密的实用性项目，文中对机械手机械结构的设计、液压系统的设计。

最后，总结了全文，指出了机械手的改进措施、应用前景和发展方向。

关键词：机械手；液压系统；五个自由度AbstractWith the development of modern science and technology, the robot technology has been paid more and more attention, in an increasingly modernized industrial production, the use of robots is becoming more and more popular. Therefore, the research of robot technology becomes more and more urgent, especially industrial robots. The author of this thesis in this field, design of a hydraulic mechanical manipulator, the robot has five degrees of freedom. First of all, the author according to the requirement of the design of this robot, an optimal scheme of the structure design of the selection, the design of key parts and checked.This topic is a mechanical, hydraulic close practical project, design of mechanical design, mechanical structure of the hydraulic system of the mobile phone in. Finally, summarized the full text, points out the improvement measures, manipulator application prospect and development direction.Keywords: manipulator; hydraulic system; five degrees of freedom目录1 绪论 (1)1.1 选题背景及其意义 (1)1.2 国内外研究现状与发展趋势 (1)1.2.1国内的研究现状 (1)1.2.2国外研究现状 (2)1.2.3发展趋势 (3)1.3 本设计主要研究的内容 (3)1.3.1机械设计结构部分 (3)1.3.2机械手驱动方式 (4)2 机械手的总体设计 ........................................................... 错误！未定义书签。

五自由度液压机械手设计

五自由度液压机械手设计摘要本课题是应用在各种类型的小型机床上，或者配以行走机构大范围的搬运零件的液压机械手。

工业机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行工作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。

因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。

实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。

液压传动较其他传动有以下几个优点：液体压力大，能够获得较大的输出力；油的可压缩性小，压力、流量均较易控制，可无极变速；反映灵敏，能实现连续轨迹控制，维修方便，特别实用于高强度作业。

在我的毕业论文中，我主要做了以下几个方面的内容：手部的结构设计、腕部的结构设计、小臂的结构设计、大臂的结构设计、液压系统的设计。

并运用CAD等软件进行了绘图。

关键词：机械手；结构设计；液压系统。

Hydraulic Material Handing Robot DesignAbstractThis topic is used in all types of small Machine Tool, walking or supported by a wide range of agencies handing parts of the hydraulic manipulator.Industrial machinery hands is the inevitable product of industrial production, it is a copy of the upper part of the human body functions,in accordance with the scheduled transfer request Hold the piece of word or tools for the automation technology and equipment, industrial automation and promote the further development of industrial production plays an important Role. So they have strong vitality of the people by the extensive attention and welcome. Practice has proved that the industrial robot canre place the heavy labor, significantly reduced labor intensity and the level of automation.Hydraulic transmission than other rotaion has the following advantages: fluid pressure, to get greater output; oil compressibility small, pressure and flow are easier to control, continuously varible; reflect the sensitive and can achieve continuous Track maintenance for control, especially useful in high-intensity operations.I graduated from a three-month design, I mainly do the following: the structural design of the hand, wrist strutural design, structural design of the arm, the arm of the structural design, hydraulic system design. Use some software to Paint such as CAD.Keywords: Manipulator; Structural Design; Hydraulic System.第一章绪论1.1课题背景和意义工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。

毕业设计论文说明书：多自由度机械手设计(五个自由度)

6 液压系统的设计 ................................................................................................ 23
6.1 基本回路的选择............................................................................................ 23 6.2 液压元件的选择与校核................................................................................ 23 6.2.1 液压泵的选择...................................................................................... 23 6.2.2 液压泵所需电机功率的确定.............................................................. 25 6.2.3 液压阀的选择...................................................................................... 25 6.2.4 液压辅助元件的选择原则.................................................................. 26 6.2.5 油箱容量的确定.................................................. 错误！未定义书签。 6.2.6 液压原理图.......................................................... 错误！未定义书签。

五自由度液压搬运机械手”设计概要

五自由度液压搬运机械手设计目录第1章绪论 (4)1.1课题背景及研究现状 (4)1.2 机械手的研究意义及其本身优点 (5)1.2.1 机械手的研究意义 (5)1.2.2 机械手本身的优点 (5)1.3本章小结 (6)第2章总体方案设计 (7)2.1设计目标 (7)2.2总体方案分析 (7)2.2.1搬运机械手的组成 (7)2.2.2三大系统设计分析 (7)2.3搬运机械手的运动及驱动方式 (8)2.4本章小结 (10)第3章基本参数及二维外观图 (11)3.1基本参数 (11)3.2总体外观图 (11)3.2.1外观图简图 (11)3.2.2液压原理设计图截图 (12)3.3本章小结 (13)第4章各部分的具体计算 (14)4.1 手部夹持器的计算 (14)4.1.1手部夹持器设计要求 (14)4.1.2手部夹持器设计计算 (15)4.1.3端盖螺钉校核 (15)4.2腕部回转油缸计算 (16)4.3小臂结构设计 (20)4.4俯仰缸设计 (24)4.5大臂回转机构设计 (25)4.6大臂升降结构设计 (28)4.7手部驱动油缸油孔尺寸计算 (29)4.8腕部回转油缸油孔尺寸确定 (30)4.9大臂回转油缸油孔尺寸确定 (30)4.10大臂升降油缸油孔尺寸确定 (31)4.12本章小结 (32)第5章各油缸活塞杆校核 (33)5.1 手部驱动油缸活塞杆校核 (33)5.2 腕部回转油缸活塞杆校核 (33)5.3 伸缩油缸活塞杆校核 (34)5.4 俯仰油缸活塞杆校核 (34)5.5 本章小结 (35)第6章总体三维图 (36)6.1 总体三维图 (36)6.2 本章小结 (37)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (42)第1章绪论1.1课题背景及研究现状机器人是典型的机电一体化装置，它综合运用了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果，随着经济的发展和各行各业对自动化程度要求的提高，机器人技术得到了迅速发展，出现了各种各样的机器人产品。

五自由度机械手臂设计说明书

五自由度机械手臂设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。

作者签名：___________________ 日期：_______________指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解________ 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本; 学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文; 在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权_________________________ 大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名: 日期：年月注意事项1. 设计（论文）的容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致9）附录（对论文支持必要时）2. 论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

五自由度液压搬运机械手”设计

五自由度液压搬运机械手”设计设计题目：五自由度液压搬运机械手设计目标：该液压搬运机械手具有五自由度，能够实现复杂的物体搬运任务。

设计的机械手需要具备高度的稳定性、可靠性和安全性，同时需要具备较强的负载能力和灵活的运动控制能力。

设计原理：该机械手采用液压执行器作为动力源进行驱动。

液压执行器能够提供较大的力和承载能力，并且具有较好的运动平稳性和精确控制性。

液压系统由液压泵、液压缸和阀门等组成，能够通过控制液压流量和压力实现机械手的各个关节的运动控制。

设计步骤：1.确定机械结构：机械手采用串联方式，由主臂、副臂、车架、手爪和控制系统等组成。

主臂为液压缸驱动，控制主臂的上下运动；副臂通过球节连接在主臂末端，能够实现平行运动；车架作为整个机械手的支撑结构，在水平面内移动；手爪具备开合功能，能够抓取和释放物体。

2.动力系统设计：机械手采用液压泵提供动力，液压泵通过控制阀门调整液压油流量和压力，从而驱动液压缸进行机械手的各个关节运动。

液压泵和液压缸需要根据机械手的负载能力和运动速度进行合理选择和匹配。

3.控制系统设计：机械手的控制系统主要由传感器、控制器和执行器组成。

传感器用于感知机械手的位置和力传感器，控制器根据传感器反馈的信号进行运动控制，执行器通过控制阀门实现液压油流的调控，从而实现机械手的运动控制。

4.稳定性与安全性设计：在机械手的设计过程中需要考虑稳定性和安全性。

通过在机械结构中增加支撑柱和调整机械手的重心位置，能够提高机械手的稳定性。

同时在控制系统中设置安全保护装置，当机械手出现异常情况时能够及时停机和报警。

5.总结与改进：设计完成后需要对机械手进行测试和评估，通过对机械手的实际运行情况进行分析和总结，发现问题并进行改进，使机械手的性能和使用效果得到进一步的提升。

设计思路：该机械手的设计充分利用了液压的优势，能够提供较大的负载能力和精确的运动控制。

通过合理的机械结构设计和控制系统的优化，能够实现机械手对不同形状和大小的物体进行搬运，具备较高的适应性和使用灵活性。

液压机械手毕业设计说明书综述

（XXXX届）本科毕业设计（论文）资料XXXX大学教务处Xxxx届本科毕业设计（论文）资料第一部分设计说明书（或毕业论文）（XXXX届）本科毕业设计（论文）组合机床自动上下料液压机械手20XX 年 X 月组合机床自动上料液压机械手设计摘要随着工业的发展，各种自动化技术的应用也更加广泛，机械手是自动化生产中不可或缺的设备，他在工业中的应用越来越多。

在自动化生产线上自动上下料机械手就是其中不能缺少的设备。

为自动生产线上的组合机床设计了一台能够自动上下料的机械手。

采用液压控制系统以及圆柱形式的坐标机构，并通过PLC控制其整个动作过程。

它的工作周期只有12s，属于高频工作机械手，在手臂伸缩和立柱升降的机构中均采用了导向杆导向和花键轴导向，以此来保证机械手的运动精度；用定位块来保证机械手的定位精度。

本文主要叙述了机械手的设计计算过程。

首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。

同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。

文章中介绍了自动上下料液压机械手的设计理论与方法。

简略的讨论了自动上下料机械手的自动控制系统、液压系统、手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。

关键词：机械手；自动控制；PLC；液压传动；液压缸COMBNATION MACHINE TOOLS AUTOMICS FEEDING HYDRAULIC DESIGN THE ROBOTABSTRACTWith the development of industry, the application of automation technology and more widely, manipulator is an indispensable equipment in the production of automation, he has more and more application in industry. In automatic production line autotransmitting manipulator is one of the indispensable equipment. Automatic production line for the combination machine tools designed an automatic up-down material to the manipulator. Adopts hydraulic control system and the form of cylindrical coordinate institution, and through the whole process of PLC control movement. It's working cycle, belong to high frequency 12s only work in the arm manipulator, the organization and expansion and the pillar of the guide stem guide by spline and orientation, so as to ensure the accuracy; sports manipulator Use orientation block to ensure accuracy of manipulator. This paper describes the design and calculation of the manipulator.The first，The paper introduces the function,composing and classification of the manipulator,tells out the free-degree and the form of coordinate.At the same time,the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator.Article introduces autotransmitting hydraulic design theory and method of the manipulator. Briefly discussed autotransmitting manipulator automatic control systems, hydraulic system, hand and wrist, arm and the fuselage of the main parts of structure design, etc.Keywords: manipulator; automatic control；PLC; hydraulic power transmission；hydraulic cylinder目录第1章绪论 (2)1.1前言 (2)1.2工业机械手简史 (2)1.3工业机械手在生产中的应用 (4)1.4机械手的组成 (5)1.5工业机械手发展趋势 (6)1.6本文主要研究内容 (7)1.7本章小结 (8)第2章机械手总体方案设计 (9)2.1 机械手基本形式的选择 (9)2.2 方案设计 (9)2.3 机械手运动分析 (11)2.4 本章小结 (12)第3章机械手的控制系统设计 (13)3.1 机械手电气控制系统的概述 (13)3.2 机械手电气控制程序 (13)3.3 机械手电气控制系统图 (14)3.4 本章小结 (17)第4章机械手液压系统设计 (18)3.1 机械手工作原理分析 (18)3.2 液压系统工作原理图设计 (18)4.3 各液压缸载荷力分析 (20)4.4 本章小结 (21)第5章机械手手部的设计计算 (22)5.1 手部设计基本要求 (22)5.2 典型的手部结构 (22)5.3 机械手手爪的设计计算 (22)5.3.1 选择手爪的类型及夹紧装置 (22)5.3.2 手爪的力学分析 (23)5.3.3 夹紧力及驱动力的计算 (24)5.3.4 手爪夹持范围计算 (25)5.4 机械手手爪夹持精度的分析计算 (26)5.5 机械手手爪夹紧液压缸的尺寸参数确定 (27)5.6 本章小结 (28)第6章腕部的设计计算 (29)6.1 腕部设计基本要求 (29)6.2 腕部的结构及选择 (29)6.3 腕部的设计计算 (30)6.3.1 腕部设计考虑的参数 (30)6.3.2 腕部的驱动力矩计算 (30)6.3.3 腕部驱动力的计算 (31)6.3.4 液压缸盖螺钉选用计算 (32)6.3.5 东片和输出轴间的连接螺钉 (33)6.4 本章小结 (34)第7章臂部的设计及有关计算 (35)7.1 臂部设计的基本要求 (35)7.2 手臂的典型机构及结构的选择 (36)7.3 手臂直线运动的驱动力计算 (36)7.4 液压缸工作压力和结构的确定 (38)7.5 液压缸尺寸参数的确定 (40)7.6 本章小结 (41)第8章机身的设计计算 (42)8.1 机身的整体设计 (42)8.2 计身回转机构的设计计算 (43)8.3 机身升降机构的设计计算 (47)8.3.1 手臂偏重力矩的计算 (47)8.3.2 升降不自锁条件的分析计算 (48)8.3.3 升降液压缸驱动力的计算 (48)8.4 液压缸工作压力和结构的确定 (49)8.5 轴承的选择分析 (51)8.6 本章小结 (51)结论 (52)致谢 (53)参考文献 (54)XXXX 大学本科毕业设计(论文)主要符号表N F 手指夹紧力 NM 转动缸的回转力矩 N m ⋅ρ 偏重力臂 mmM 偏偏重力矩N m ⋅ t 螺钉间距 mm0Q F 螺钉承受的拉力 NQ F 工作载荷 N's Q F 预紧力 Nφ启转动缸起动角度 ω 转动缸转动角速度rad sXXXX大学本科毕业设计（论文）第1章绪论1.1前言机械手。

毕业设计(论文)-五自由度液压搬运机械手[管理资料]

五自由度液压搬运机械手设计摘要本设计的内容是对五自由度液压搬运机械手的总体外形进行设计，运动范围进行规划，运动路线的调整，及其本机械手的驱动系统进行设计，液压路线图中的所用原件进行精心选取，之后进行油路的设计，首先，本任务书对机械手在现代社会中的作用以及现在的发展现状进行了简单介绍，其中还包括了机械手的研究意义，机械手相比于人手所具有的一系列优点。

对总体方案进行了设计，确定设计一种五自由度搬运机器手，包括机器手的总体设计，移动方式设计，动作规划设计，三维造型设计等。

其次，对机械手本身的一些基本技术参数进行了确定，并且初步规划出了总体外观简图，用AUTOCAD软件绘制了液压原理图，此原理图的各个原件的选取在后来的计算中得以确定，然后在第4章进行了各个部分的具体计算，其中包括了手部夹持器的计算，腕部回转油缸计算，小臂结构的的设计，俯仰缸的伸缩数据的确定，大臂回转油缸的设计，大臂升降机构的设计，手部驱动油缸油孔尺寸计算，腕部回转油缸油孔尺寸确定，大臂回转油缸油孔尺寸确定，大臂升降油缸油孔尺寸确定，伸缩臂油缸油孔尺寸确定，在各个油缸选定之后，现在可以对油缸活塞杆进行校核，第5章对活塞杆进行了校核，其中包括手部驱动油缸活塞杆校核，腕部回转油缸活塞杆校核，伸缩油缸活塞杆校核，俯仰油缸活塞杆校核。

最后，在各个数据最终确定后，本设计还对机械手的三维效果图在第6章进行了绘制。

关键词机械手；五自由度；搬运；液压The design of five freedom degrees hydraulicporterage machine handAbstractThe contents of this design is the total shape that transports a machine hand to five freedom degrees hydraulic to carry on a design, exercise the scope carry on a programming, sport route of adjustment, and it originally driving of machine hand the system carry on designing, the component used in the hydraulic route diagram carries on with meticulous care selection, after carry on the design of oil road, first, this task book to machine hand at modern social in of function and the development present condition in nowadays carried on simple introduction and still included the research meaning of machine hand among them, machine palm reading compare at a series of advantage had by on a design to the total project, made sure to design a kind of five freedom degrees porterage machine hand, including the total design of machine hand, move a way design, the action programed a design, the 3D shape designs etc..Carried on an assurance to some basic technique parameters of the machine hand secondly, and the first step programed total external appearance sketch plan, drew hydraulic principle with the AUTOCAD software diagram, this the selection of each component of the principle diagram can make sure in the later calculation, then as for concrete calculation that carried on each part in chapter 4, calculation included a hand to clip and hold a machine among them, the wrist department turns round an oil urn and computes, small arm structure of of design, the flexible data of the urn of Fu Yang really settle, the big arm turns round an oil urn of design, the big arm ascends and descends organization of design, the hand drives an oil urn oil bore the size compute, wrist department turn round oil urn oil bore size assurance, the big arm turns round oil urn oil bore size assurance, the big arm ascends and descends oil urn oil bore size assurance, flexible arm oil urn oil bore size assurance, after the each oil urnmakes selection, now can to oil urn the piston pole carry on school pit, chapter 5 carried on school to the piston pole pit, include a hand and drive oil among them urn piston pole school pit, wrist department turn round oil urn piston pole school pit, flexible oil urn piston pole school pit, Fu Yang oil urn piston pole school , at each piece according to after the end assurance, this design still carried on to draw in chapter 6 to the 3D effect diagram of machine hand.Keywords robot hand; five freedom degree; portage; hydraulic pressure目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (6) (6)机械手的研究意义及其本身优点 (7)机械手的研究意义 (7)机械手本身的优点 (7) (8)第2章总体方案设计 (9) (9) (9) (9) (9) (10) (12)第3章基本参数及二维外观图 (13) (13) (13) (13) (14) (15)第4章各部分的具体计算 (16)手部夹持器的计算 (16) (16) (16) (17) (18) (22) (25) (27) (29) (31) (31) (32) (32) (32) (33)第5章各油缸活塞杆校核 (34)手部驱动油缸活塞杆校核 (34)腕部回转油缸活塞杆校核 (34)伸缩油缸活塞杆校核 (35)俯仰油缸活塞杆校核 (35)本章小结 (36)第6章总体三维图 (37)总体三维图 (37)本章小结 (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)第1章绪论机器人是典型的机电一体化装置，它综合运用了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果，随着经济的发展和各行各业对自动化程度要求的提高，机器人技术得到了迅速发展，出现了各种各样的机器人产品。

液压机械手设计毕业设计(论文) 精品

液压机械手设计毕业设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：一、引言1.1机械液压通用机械手，就其本质上来说，属于工业机器人的范畴，机器人学是近几十年来迅速发展起来的一门综合学科。

它集中了机械工程、电子工程、计算机科学、自动控制以及人工智能等多种学科的最新研究成果，体现了光机电一体化技术的最新成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一，也是我国科技界跟踪国际高技术发展的重要课题。

“机械手”（Machanical Hand）：多数指附属于主机、程序固定的自动抓取、操作装臵（国内一般称作机械手或专用机械手）。

如自动线、自动机的上下料，加工中心的自动换到的自动化装臵。

1.2机械手特点、结构与研究意义1.2.1机器人的特点机器人的主要特点体现在它的通用性和适应性等方面。

1.通用性机器人的通用性指具有执行不同功能和完成多样简单任务的实际能力；通用性也意味着，机器人是可变的几何结构。

或者说在机械结构上允许机器人执行不同的任务或以不同的方式完成同一工作。

2.适应性机器人的适应性是指具有对环境的自适应能力，及机器人能够自主执行实现经规划的中间任务，而不管执行过程中所发生的没有预计到的环境变化。

液压机械手设计说明书

前言近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，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大等特点，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。

例如：在机床加工，装配作业，劳动条件差，单调重复易于疲劳的工作环境以及在危险场合下工作等。

随着工业技术的发展，工业机器人与机械手的应用范围不断扩大，其技术性能也在不断提高。

在国内，应用于生产实际的工业机器人特别是示教再现性机器人不断增多，而且计算机控制的也有所应用。

在国外应用于生产实际的工业机器人多为示教再现型机器人，而且计算机控制的工业机器人占有相当比例。

带有“触觉”，“视觉”等感觉的“智能机器人”正处于研制开发阶段。

带有一定智能的工业机器人是工业机器人技术的发展方向。

第1章液压机械手总体方案设计1.1机械手总体设计方案拟定机械手是能够模仿人手的部分动作，按照给定的程序，轨迹和要求，实现自动抓取、搬运或操作动作的自动化机械装置。

在工业中应用的机械手称为“工业机械手”。

能够配合主机完成辅助性的工作，随着工业技术的发展，机械手能够独立地按照程序，自动重复操作。

根据课题的要求，机械手需具备上料，翻转和转位等功能，并按照自动线的统一生产节拍和生产纲领完成以上动作。

设计可参考以下多种设计方案：1.1.1 采用直角坐标式，自动线呈直线布置，机械手在空中行走，按照顺序完成上料、翻转、转位等功能。

这种方案结构简单，自由度少，易于配线，但需要架空行走，油液站不能固定，使得设计复杂程度增加，运动质量增大。

图1.1.1 直角坐标式布局示意图1.1.2 机身采用立柱式，机械手侧面行走，按照顺序完成上料、翻转、转位的功能，自动线仍成直线布置。

这种方案可以集中设计液压站，易于实现电气，油路定点连接，但是占地面积大，手臂悬伸量较大。

五自由度机械手的抓取设计

2.2自由度与运动方式
五自由度机械手的五个自由度分别为三条臂的直线移动和两条臂的旋转运动。通过这五个自由度的协调动作，机械手可以实现空间中的任意位置和姿态。在抓取设计中，需要根据实际应用需求，对机械手的运动进行规划，以实现物体的稳定抓取和操作。
此外，抓取设计还需要考虑手指与物体的接触方式。这通常包括面接触、点接触和侧面接触等。面接触适用于抓取表面较大的物体，可以提供较好的稳定性；点接触适用于抓取表面较小的物体；侧面接触则适用于抓取有一定长度的物体，可以通过多个手指的协同动作实现稳定抓取。
7、跨领域应用：拓展五自由度机械手在医疗、航空航天、军事等领域的应用研究，为更多领域的自动化和智能化发展提供支持。
总之，通过不断深入研究和发展五自由度机械手相关技术，我们有望在未来实现更为出色的性能表现和创新应用，推动机器人技术的进步和发展。
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2、通过优化关节运动函数和调整相关参数，可以改善机械手的运动性能。
3、在实际应用中，需要针对具体任务和环境条件，对机械手进行优化和调整。
4、Adams仿真在五自由度机械手设计和优化中具有重要作用，可以缩短开发周期、降低成本并提高效率。
展望未来，随着机器人技术的不断发展，五自由度机械手的研究和应用将更加广泛。以下是一些未来的研究方向和挑战：
1、根据实际应用需求，设置仿真实验的目标和评价指标。
2、根据机械手的运动规律，设置关节运动函数或通过手动调节关节角度进行控制。
3、选择合适的求解器和求解方法，设置仿真时间、步长等参数。
4、运行仿真实验，并记录仿真结果。
通过仿真分析，我们可以得到五自由度机械手在不同工况下的运动性能数据。以下是一些分析结果的解释和意义：
2.3抓取设计的优缺点分析