单轴机械手课程设计(三周)
简易机械手的设计-课程设计
机构运动简图
运动循环图
凸轮的轮廓
前进后退机构凸轮运动分析
升降机构凸轮运动分析
伸缩前进机构运动模型
升降机构运动模型
摆动机构运动模型
致谢
感谢指导老师和同学们在此次课程设计对我们的帮助，
谢谢！
简易机械手的设计
设计任务
机械手从工件架上抓起工件，然后送人工作台进行加工。机械手完成以下动 作：
(1) 水平面内转30度，上升100mm，前进50mm
(2) 机械手的夹持器还有夹紧和放松动作
原始数据：
(1) 机械手工作频率：20r/min (2) 升降 0.3kw，摆动 0.1kw，伸缩 0.1kw，夹持 0.2kw
比较：第二个方案较好。考虑到所实现的机械手是循环运动，不可变更
作时间等并不影响，并且结构简单，寿命较长，能够准确地实现前进后退 求，推杆运动时间与静止时间也比较好控制。
升降机构
方案一： 实现上升的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使凸轮转动， 凸轮通过顶杆推动滑块滑动 优点：结构简单，传力较小，利用四杆机构的特性，凸轮不 用太大 缺点：效率过低，转动副容易磨损
方案二： 皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使凸轮转动，设计合理的凸轮轮 廓 优点：结构简单，传力较小，运动灵活，能很好的控制上升 的高度和间歇配合 缺点：结构简单但不紧凑，凸轮尺寸过大精度不高
比较：第一个方案较好。与第二个方案相比，
利用四杆机构的特性，解决方案二中凸轮过大的问题， 并且结构简单，传力较小。
摆动机构
比较：方案二较好，通过用凸轮代替曲柄滑块机构，解决齿条无法往复运
夹持机构
通过局部轮廓的不同使手轴与手架产生距离差， 从而实现夹持动作。循环开始的时候，机械手 松开放入工件。之后机械手一直夹紧，当转到 终点的时候，机械手又张开放下工件，接着又 一直夹紧。
机械手课程设计
机械手 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解机械手的基本结构原理，掌握其组成部分及功能。
2. 学生能够描述机械手在工业生产中的应用及其优势。
3. 学生能够掌握机械手运动学的基本知识，包括坐标变换和路径规划。
技能目标：1. 学生能够运用所学的机械手知识，设计简单的抓取和放置任务。
2. 学生通过小组合作，能够完成机械手的组装和编程，实现基本操作。
3. 学生能够运用问题解决策略，对机械手操作过程中遇到的问题进行分析和调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程技术的兴趣，激发他们探索机械手臂奥秘的热情。
2. 培养学生的团队协作意识，增强他们在小组工作中的责任感和合作精神。
3. 通过对机械手的学习，引导学生理解科技进步对工业生产和社会发展的积极影响，培养其创新意识和社会责任感。
课程性质分析：本课程为工程技术类课程，旨在通过理论与实践相结合的方式，让学生掌握机械手臂的基础知识和应用技能。
学生特点分析：考虑到学生所在年级的特点，他们对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手能力和逻辑思维能力，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：1. 紧密联系教材，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 采用任务驱动法和小组合作学习，激发学生的学习兴趣和团队合作精神。
3. 注重过程评价，关注学生在学习过程中的表现和成长。
二、教学内容1. 机械手基本结构原理：- 机械手的组成部分及其功能- 机械手在工业生产中的应用案例2. 机械手运动学基础：- 坐标系与坐标变换- 路径规划与运动控制3. 机械手编程与操作：- 编程语言基础- 机械手编程实例与操作步骤4. 机械手组装与调试：- 机械手组装方法与技巧- 机械手调试策略与问题解决5. 抓取与放置任务设计：- 任务分析- 机械手动作设计6. 小组合作与展示：- 小组分工与协作- 成果展示与评价教学大纲安排：第一课时：机械手基本结构原理第二课时：机械手运动学基础第三课时：机械手编程与操作第四课时：机械手组装与调试第五课时：抓取与放置任务设计第六课时：小组合作与展示教学内容关联教材章节：- 机械手基本结构原理：教材第3章- 机械手运动学基础：教材第4章- 机械手编程与操作：教材第5章- 机械手组装与调试：教材第6章- 抓取与放置任务设计：教材第7章教学进度安排：每课时45分钟，共计6课时。
机械手课程设计
湖南工业大学本科毕业设计（2009届）本科毕业设计资料I湖南工业大学本科毕业设计摘要柔性制造系统是今后工业发展的一个趋势，送料机械手是生产流通中一个必不可少的环节，随着现代工业的发展，以往人工送料的方式已不能满足快速，准确的自动化生产需要，为了把人从繁重的送料工作中解脱出来，送料机械手的研制显得的尤为重要。
本论文详细介绍了柔性制造系统送料机械手的工作原理、结构特点及其设计。
对送料机械手的总体设计过程及计算方法作了具体的描述和分析。
该机械手的组成分为三个部分：机械系统、驱动系统、控制系统。
机械系统为机械手的手部、手臂旋转、底座的回转和进给机构。
文中通过对以上各机械部分的设计、计算和校核，实现了机械手4个自由度、运动轨迹、行程等各方面的要求。
设计选用了机械驱动方式，分别对机械系统和机械传动方式进行计算和设计。
对于控制系统，进行了简明的介绍，选择了PLC控制。
通过上述三部分的设计，设计出了一种小型柔性制造系统送料机械手，达到此次设计的目的。
关键词：送料，机械手，控制系统，柔性制造系统II湖南工业大学本科毕业设计ABSTRACTFMS is a trend of industry development in future. Feeding manipulator is an essential part of production circulation. As modern industrial developing, the old artificial stacking has failed to meet the needs of rapid and accurate automated production. The research of stacking manipulator is very important to release people from the heavy feeding work as soon as possible. This paper introduced the bit feeding manipulator's principle of work, the unique feature and the design in detail, at the same time, it has made the concrete description and the analysis on the feeding manipulator's system design process and the computational method. The mechanical industry machinery includes three parts: manipulator's hand, arm revolving, foundation's rotation and advanced gear. In the article through above various machine part's design, the computation and the examination, has realized the manipulator 4 degrees-of-freedom, the path, the traveling schedule and various aspects request. As to the drive part, I select the machinery drive type, separately carries on the computation and the design to the mechanical system and the mechanical drive way. Regarding to the control system, I have carried on the concise introduction, and have chosen the PLC control system. Through the above three parts of designs, I design a deliver the small- scale feeding manipulator of FMS to reach an aim in the design.Keywords:feeding , manipulator, control system，FMSIII湖南工业大学本科毕业设计（论文）目录第1章绪论 (1)1.1 机械手的简介 (1)1.2机械手的发展 (1)1.3机械手的分类 (2)1.3.1 按控制形式分类 (2)1.3.2 按用途分类 (3)1.3.3 按功能分类 (3)第2章送料机械手的方案设计及论证 (5)2.1 送料机械手的组成及各部分关系概述 (5)2.2设计要求及方案的拟定 (6)2.2.1 设计要求 (6)2.2.2 方案拟定 (6)第3章送料机械手的机械系统设计 (11)3.1工作参数的确定 (11)3.2底座旋转机构的设计 (11)3.2.1 电动机的选择 (12)3.2.2 齿轮的选择计算校核 (13)3.3底座进给机构的设计 (18)3.3.1 电动机的选择 (19)3.3.2 齿轮的设计计算 (19)3.3.3 齿条的设计计算 (23)3.3.4 轴的设计计算 (23)3.3.5 滚动轴承的校核 (25)3.4机械手手臂设计 (26)3.4.1 手臂的速度分析 (26)3.4.2 手臂的结构参数选择 (28)3.5末端执行机构的设计 (28)3.5.1 末端执行机构的结构设计 (28)IV湖南工业大学本科毕业设计（论文）3.5.2 末端执行机构的设计计算 (29)第4章机械手控制系统的系统设计 (31)4.1 PLC控制系统的介绍 (31)4.1.1 PLC控制系统的设计原则 (31)4.1.2 PLC控制系统的设计步骤 (31)4.2 机械手PLC控制系统的设计 (32)4.2.1 工况的分析和控制原理 (32)4.2.2 建立输入、输出地址分配表，并选择PLC (32)4.2.3 简化后的工艺要求与动作流程 (34)4.2.4 系统指令 (35)结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)V湖南工业大学本科毕业设计第1章绪论1.1 机械手的简介机械手是一种能模拟人的手臂的部分动作，按预定的程序、轨迹及其它要求，实现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置。
机械手课程设计
《机电系统》课程设计说明书课程设计任务书姓名班级学号设计题目简易型机械手的设计设计任务：（1）方案论证；在其基础上进行机械手的总体设计，并绘制总体布局图。
（2）驱动系统设计：根据机械手的特点，选用舍党的驱动方式，根据总体设计要求进行电机选型。
进行电机选型相关计算。
进行驱动系统零部件的选型和设计。
绘制驱动系统布局图。
（3）控制系统设计：确定机械手的控制方式并进行控制系统的控制与编程。
绘制控制系统布局图。
（4）传感与测试系统设计：进行控制与驱动系统的传感与测试系统的设计。
（5）机械本体设计：进行机械本体零部件设计，绘制总体和零件图。
设计工作量:（1）设计说明书一份（2）CAD图纸5张（3）文档整理排版指导教师设计时间2011年1月3日～2011年1月21日目录第1章绪论 (1)1.1机械手概述 (1)1.2机械手的设计目的 (3)1.3机械手的设计内容 (4)1.4机械手的分类及其在生产中的应用 (5)1.5机械手的应用意义 (8)1.6机械手的技术发展方向 (9)第2章设计方案的论证 (10)2.1机械手的总体设计 (10)2.2机械手腰座结构的设计 (12)2.3机械手手臂结构的设计 (14)2.4工业机器人腕部的结构 (16)2.5机械手末端执行器（手爪）的结构设计 (18)2.6机械手的机械传动机构的设计 (21)2.7机械手驱动系统的设计 (26)2.8机器人手臂的平衡机构设计 (33)第3章理论分析和设计计算 (34)3.1液压传动系统设计计算 (34)3.2电机选型有关参数计算 (43)第4章控制系统的设计 (47)4.1可编程控制器PLC (47)4.2 PLC的选型 (51)4.3机械手的工艺流程 (53)4.4 机械手的PLC控制系统程序 (57)第5章机械手本体设计 (59)5.1 机械手零部件设计 (59)5.2 机械手总成和零件图................................................ . (61)致谢 (62)参考文献 (63)第1章绪论1.1机械手的概述机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
机械手课程设计
机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解机械手的基本结构、功能及工作原理；2. 学生能够掌握机械手的运动学、动力学基础知识；3. 学生能够了解机械手在不同领域的应用及发展趋势。
技能目标：1. 学生能够运用所学的机械手知识进行简单的系统设计；2. 学生能够运用相关软件对机械手进行仿真和调试；3. 学生能够独立操作机械手完成简单的任务。
情感态度价值观目标：1. 学生对机械手技术产生浓厚的兴趣，培养探索精神和创新意识；2. 学生能够认识到机械手在工业生产中的重要性，增强实践操作能力；3. 学生能够关注机械手技术的发展，树立正确的科技价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，旨在提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生处于高中阶段，具有一定的物理、数学基础，好奇心强，善于接受新事物。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生进行自主学习、合作探究，培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 机械手基本结构及功能- 介绍机械手的组成部分，如基座、关节、手臂、手腕、末端执行器等；- 解释各部分功能及其相互关系。
2. 机械手的运动学与动力学- 讲解机械手的运动学原理，包括正运动学、逆运动学；- 分析机械手的动力学特性，如力、扭矩、速度等。
3. 机械手控制系统及编程- 介绍常见的机械手控制系统及其原理；- 指导学生进行简单的机械手编程操作。
4. 机械手应用及发展趋势- 分析机械手在不同领域的应用，如工业生产、医疗、服务业等；- 探讨机械手技术的发展趋势，如智能化、网络化等。
5. 机械手设计与仿真- 教授机械手设计的基本方法，包括需求分析、结构设计、参数计算等；- 引导学生运用相关软件（如CAD、SolidWorks等）进行机械手设计和仿真。
机械手课程设计
控制系统的调试和优化
调试方法：通过 观察机械手的运 动状态和参数， 进行调试
优化目标：提高 机械手的工作效 率和稳定性
优化方法：调整 控制系统的参数， 优化控制算法
调试和优化工具： 使用专业的调试 和优化软件，如 MATL AB等
06
机械手运动学仿真分析
运动学仿真的基本原理和方法
运动学仿真的基本原理：通过计算机模拟机械手的运动过程，分析其运动学特性。 运动学仿真的方法：包括有限元分析、动力学分析、运动学仿真等。 有限元分析：通过建立机械手的有限元模型，分析其应力、应变等特性。 动力学分析：通过建立机械手的动力学模型，分析其加速度、速度、位移等特性。 运动学仿真：通过建立机械手的运动学模型，分析其运动轨迹、运动时间等特性。
04
机械手课程设计任务分析
设计任务和要求
设计目标：完成机械手的设计、制作和调 试
设计内容：包括机械结构、控制系统、传 感器等
设计要求：满足功能需求，保证稳定性和 可靠性
设计流程：需求分析、方案设计、制作调 试、评估优化
设计工具：CAD、SolidWorks、Matlab 等
设计成果：提交设计报告、制作实物模型、 进行演示和讲解
运动学仿真的实现和结果分析
仿真软件：选择合适的运动学仿真软件，如Adams、Simulink等
模型建立：根据机械手的结构、尺寸和运动特性建立仿真模型
仿真参数设置：设置仿真时间、步长、精度等参数
仿真结果分析：分析仿真结果，包括位移、速度、加速度、力等参数，判断机械手的运 动性能和稳定性
运动学仿真的应用和意义
调试
控制系统的硬件设计
控制器：负责控制机械手的动作和运行
传感器：用于检测机械手的位置、速度、 力等参数
课程设计机械手
课程设计机械手一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械手的结构组成及其工作原理，理解其应用场景。
2. 使学生了解并掌握机械手的基本动作控制方法，如抓取、搬运等。
3. 帮助学生了解机械手在工业生产、日常生活等领域的实际应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识对机械手进行设计与创新的能力。
2. 提高学生运用编程软件对机械手进行动作编程与控制的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，能就机械手的设计与应用进行讨论。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械手及其相关技术的兴趣，激发学生探索未知、创新实践的欲望。
2. 培养学生关注社会发展，认识到机械手在现代社会中的重要作用，增强学生的社会责任感。
3. 引导学生树立正确的价值观，认识到技术进步对社会生产力的推动作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握基础知识的基础上，提高实践操作能力，培养创新思维和团队协作精神。
通过本课程的学习，学生能够具备以下具体学习成果：1. 能够描述机械手的结构、工作原理及应用场景。
2. 能够运用编程软件对机械手进行基本动作编程与控制。
3. 能够参与团队讨论，就机械手的设计与应用提出自己的观点和建议。
4. 能够关注机械手技术的发展，认识到其在社会生产中的价值。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 机械手的结构组成与工作原理- 介绍机械手的各个组成部分，如机械臂、执行器、传感器等。
- 分析机械手的工作原理，包括驱动方式、控制系统等。
2. 机械手的动作控制方法- 讲解机械手的基本动作，如抓取、搬运、旋转等。
- 探讨不同动作的控制方法，如编程控制、传感器控制等。
3. 机械手的实际应用- 分析机械手在工业生产、医疗、家庭等领域的应用案例。
- 讨论机械手在实际应用中存在的问题及解决方案。
4. 机械手设计与创新- 引导学生了解机械手设计的基本原则，如结构优化、功能需求等。
- 鼓励学生进行机械手创新设计，提出自己的设计方案。
机械手手部课程设计
设计过程：包括需求分析、方案设计、详细设计、仿真验证等阶段
设计成果：提交设计报告、设计图纸、仿真结果等
设计评价：根据设计成果进行评价，包括设计质量、创新性、实用性等方面
课程设计的步骤和方法
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确定课程目标：明确机械手手部课程的教学目标和要求
机械手手部控制系统设计
06
控制系统的类型和特点
控制系统类型：开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统
开环控制系统特点：结构简单、成本低、响应速度快
闭环控制系统特点：精度高、稳定性好、抗干扰能力强
半闭环控制系统特点：结合了开环和闭环控制系统的优点，具有较高的精度和稳定性，同时响应速度快，成本低。
优化方法：遗传算法、粒子群优化算法、模拟退火算法等
控制算法：PID控制、模糊控制、神经网络控制等
控制策略：开环控制、闭环控制、自适应控制等
稳定性分析：系统稳定性、鲁棒性、抗干扰性等
控制系统的实验和性能评估
实验目的：验证控制系统的性能和稳定性
性能指标：响应时间、精度、稳定性等
评估结果：根据实验数据，分析控制系统的性能和稳定性，提出改进措施
复合驱动：结合多种驱动方式，具有综合性能好、适应性强等特点
驱动系统的设计和计算
驱动系统的选择：根据机械手的运动需求选择合适的驱动系统
驱动系统的设计：包括驱动器的选择、驱动器的安装位置、驱动器的控制方式等
驱动系统的计算：包括驱动器的功率计算、驱动器的扭矩计算、驱动器的速度计算等
驱动系统的优化：根据计算结果对驱动系统进行优化，提高系统的性能和效率
机械手课程设计
机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解机械手的基本构造、工作原理及其在工业生产中的应用。
2. 学生能掌握机械手的运动学、动力学基本概念，并能够描述简单的机械手运动方程。
3. 学生能够了解并描述不同类型机械手的特点及适用场景。
技能目标：1. 学生能够设计简单的机械手模型，并进行模拟操作。
2. 学生通过实际操作，学会使用基本的机械手控制软件，完成简单的程序编写。
3. 学生能够运用所学的知识，分析和解决机械手操作过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械工程及自动化技术的兴趣，激发学生探索精神和创新意识。
2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与表达能力，在学习过程中相互帮助、共同进步。
3. 增强学生对科技改变生活的认识，培养其社会责任感和使命感。
本课程针对的学生特点是具有一定物理知识基础和动手能力，对新技术感兴趣，但需要进一步引导和激发其潜能。
课程性质为实践性较强的综合应用课程，旨在通过理论知识学习与实践操作相结合，提高学生的综合运用能力。
教学要求注重理论与实践相结合，鼓励学生主动探究，培养解决实际问题的能力。
通过具体的学习成果分解，为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 机械手基础知识：介绍机械手的基本构造、工作原理、分类及其在工业生产中的应用。
- 教材章节：第3章 机械手的结构与原理- 内容列举：机械手的主要组成部分、驱动方式、控制系统。
2. 机械手的运动学与动力学：讲解机械手的运动方程、动力学模型及其分析。
- 教材章节：第4章 机械手的运动学与动力学- 内容列举：运动学基本概念、运动方程建立、动力学分析。
3. 机械手控制技术：介绍机械手的控制原理、控制方法及编程技巧。
- 教材章节：第5章 机械手控制技术- 内容列举：控制系统组成、PID控制、PLC编程。
4. 机械手设计与实践：指导学生进行机械手模型设计、制作及操作。
- 教材章节：第6章 机械手设计与实践- 内容列举：设计原则、模型制作、操作实践。
机械手课程设计
机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械手的基本结构、工作原理及功能应用，理解其在工业生产中的重要性。
2. 使学生了解并掌握机械手的编程与控制方法，能运用相关技术进行简单自动化系统的设计与搭建。
3. 帮助学生了解机械手技术的发展趋势及其在现代制造业中的应用。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能独立完成机械手的组装、调试与编程。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，具备初步的自动化系统设计、搭建与创新能力。
3. 提高学生的团队协作能力，学会在项目中进行有效沟通与分工。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械手技术的兴趣，激发学习热情，树立良好的学习态度。
2. 培养学生勇于探索、积极创新的精神，增强对科学技术的尊重与热爱。
3. 培养学生具备安全意识，遵守实验操作规程，养成良好的工程素养。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，注重理论知识与实际应用相结合。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对机械、电子技术有一定了解，喜欢动手实践。
教学要求：教师需结合学生特点，采用项目式教学，引导学生主动参与，培养其动手能力、创新能力和团队协作能力。
教学过程中注重理论与实践相结合，关注学生个体差异，提高教学质量。
通过课程学习，使学生达到上述课程目标，为后续相关课程学习及未来职业发展奠定基础。
二、教学内容1. 机械手基础知识：- 机械手的结构组成与功能- 机械手的分类及工作原理- 机械手在工业生产中的应用案例2. 机械手的编程与控制：- 编程语言及编程方法- 控制系统组成与工作原理- 编程实例分析与操作实践3. 机械手的组装与调试：- 机械手组装方法与技巧- 调试步骤及注意事项- 故障分析与排除方法4. 自动化系统设计与搭建：- 设计原则与方法- 系统搭建流程与技巧- 创新设计实践5. 项目实践：- 项目任务书与要求- 团队协作与分工- 项目实施与评价教学内容安排与进度：第一周：机械手基础知识学习第二周：机械手的编程与控制第三周：机械手的组装与调试第四周：自动化系统设计与搭建第五周：项目实践与总结教材章节及内容：第一章：机械手概述第二章：机械手的结构与原理第三章：机械手的编程与控制第四章：机械手的组装与调试第五章：自动化系统设计与应用教学内容根据课程目标和教学大纲，注重理论与实践相结合，以项目式教学引导学生主动参与，培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
机械手课课程设计
机械手课课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解机械手的原理和应用，掌握简单的机械手编程操作，培养学生的动手能力和创新意识。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解机械手的基本原理，包括传感器、执行器等主要部件的作用；了解常见的机械手编程语言和操作方法。
2.技能目标：学生能够使用机械手进行简单的操作，如抓取、放下物体；能够根据任务需求，编写简单的机械手控制程序。
3.情感态度价值观目标：学生通过操作机械手，增强对科技产品的兴趣，培养创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械手的基本原理、编程操作和应用案例。
具体安排如下：1.机械手的基本原理：介绍机械手的主要部件，如传感器、执行器等，并解释它们在机械手操作中的作用。
2.机械手编程操作：教授常见的机械手编程语言和操作方法，让学生能够编写简单的控制程序。
3.机械手应用案例：分析具体的机械手应用案例，让学生了解机械手在不同领域的应用和优势。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：教师讲解机械手的基本原理和编程操作，为学生提供系统的知识结构。
2.讨论法：学生分组讨论机械手的应用案例，培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：分析具体的机械手应用案例，让学生了解机械手在不同领域的应用和优势。
4.实验法：学生动手操作机械手，编写控制程序，培养学生的动手能力和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的机械手教材，为学生提供系统的知识结构。
2.参考书：提供相关的参考书籍，为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料：制作精美的PPT和教学视频，生动展示机械手的原理和操作。
4.实验设备：准备充足的机械手设备，让学生能够进行实际的操作练习。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式，包括平时表现、作业、考试等。
机械手手部课程设计
机械手手部课程设计我将为您撰写一份机械手手部课程设计，内容如下：一、课程目标在本课程中，学生将学习机械手手部的基本知识，包括机械手手部的组成、运动方式、控制方法等。
通过理论学习和实践操作，学生将能够熟练掌握机械手手部的操作技能，并了解其在实际工程中的应用。
二、课程内容1. 机械手手部的结构组成介绍机械手手部的各个组成部分，包括机械臂、手腕、抓取器等，了解各个部分的功能和作用。
2. 机械手手部的运动方式讲解机械手手部的运动方式，包括轴向运动、旋转运动、移动运动等，说明各种运动方式的特点和应用。
3. 机械手手部的控制方法介绍机械手手部的控制方法，包括手动控制、程序控制、传感器反馈控制等，了解各种控制方法的优缺点及应用领域。
4. 机械手手部的实践操作通过实践操作，学生将能够熟练掌握机械手手部的操作技能，包括手动控制、程序控制、传感器反馈控制等技能训练。
三、教学方法1. 理论教学通过讲解、演示等方式进行理论知识的传授，使学生对机械手手部的结构组成、运动方式、控制方法等有更全面的认识。
2. 实验操作设置机械手手部的实验平台，让学生进行实际操作，通过实践来加深对机械手手部知识的理解和掌握。
3. 研究性学习引导学生自主学习、自主探究，将理论知识与实践操作相结合，促进学生的综合能力提升。
四、教学评价方法1. 实验报告学生要按照要求，撰写每次实验的实验报告，包括实验目的、实验方法、实验数据、实验结果、实验分析及思考等。
2. 作业考查针对课堂上的知识点和要求，布置相应的作业，通过对作业的批改和评分，检验学生的学习效果和水平。
3. 课堂测验定期进行课堂测验，检验学生对知识点的掌握情况，及时发现和解决问题，提高学生学习积极性和效果。
五、教学资源及实验器材1. 机械手手部的教学PPT为学生提供详细的课程讲解、实验操作演示等内容。
2. 机械手手部的实验平台通过机械手手部的实验平台，让学生实际操作机械手手部，熟悉并掌握其操作技能。
机械手实验课程设计
机械手实验课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械手的基本构造、原理及其在工业自动化中的应用；2. 了解机械手的运动学、动力学及控制系统的基本知识；3. 掌握机械手实验的相关操作步骤和注意事项。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行机械手实验操作的能力；2. 提高学生分析实验数据、解决实际问题的能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械手及自动化技术的兴趣，培养其创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨、细致的科学态度，提高其安全意识和责任感；3. 引导学生关注我国工业自动化发展，增强其国家认同感和自豪感。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师应充分准备实验设备、教具，确保课程内容的实用性、安全性；注重启发式教学，引导学生主动参与、积极思考，提高课堂效果。
通过本课程的学习，使学生达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标，为我国工业自动化领域培养具备实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 理论知识：- 机械手的结构组成及其功能；- 机械手的运动学、动力学基本原理；- 机械手控制系统的基本构成及工作原理；- 机械手在工业自动化中的应用案例分析。
2. 实践操作：- 机械手实验设备的认识与操作；- 机械手基本动作编程与控制；- 机械手抓取、搬运等任务实践；- 实验数据采集、分析与处理。
3. 教学大纲安排：- 第一课时：机械手基本概念、结构组成及功能；- 第二课时：机械手的运动学、动力学原理；- 第三课时：机械手控制系统介绍；- 第四课时：实践操作，学习机械手编程与控制；- 第五课时：实践操作，完成抓取、搬运任务；- 第六课时：实验数据采集、分析与总结。
教学内容关联教材章节：- 《自动化设备与生产线》第四章：工业机器人；- 《机械基础》第七章：机械传动与控制；- 《电气控制与PLC应用》第三章：PLC控制系统设计。
单轴机械课程设计
单轴机械课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握单轴机械的基本原理和应用，培养学生的动手能力和创新思维。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解单轴机械的基本概念、原理和结构，掌握其工作原理和操作方法。
2.技能目标：学生能够运用所学知识进行单轴机械的设计和制作，提高学生的动手能力和实践能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对机械学科的兴趣和热情，增强学生的创新意识，提高学生的团队合作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括单轴机械的基本概念、原理、结构和应用。
具体安排如下：1.单轴机械的基本概念：介绍单轴机械的定义、分类和特点，使学生对单轴机械有一个整体的认识。
2.单轴机械的原理：讲解单轴机械的工作原理，包括力学、传动、控制系统等方面的知识。
3.单轴机械的结构：分析单轴机械的各个组成部分，如发动机、传动系统、控制系统等，并了解其功能和作用。
4.单轴机械的应用：介绍单轴机械在实际生产和生活中的应用案例，让学生了解其广泛用途。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解单轴机械的基本概念、原理和结构，使学生掌握相关理论知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享对单轴机械的理解和看法，提高学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：分析实际应用案例，让学生了解单轴机械在现实生活中的应用，提高学生的实践能力。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作，加深对单轴机械原理和结构的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能动手实践，提高其实际操作能力。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采取以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估其对单轴机械知识的理解和掌握程度。
机械手手部课程设计
1前言1.1工业机器人简介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。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
1.2世界机器人的发展国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：（1）工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修）（2）机械结构向模块化、可重构化发展。
例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。
（3）工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
（4）机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
（5）虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。
（6）当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。
简易机械手课程设计
简易机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解简易机械手的基本结构，掌握其运作原理；2. 学生能够描述并解释杠杆、滑轮、齿轮等简单机械在机械手中的应用；3. 学生能够运用物理知识分析并计算简易机械手中的力的作用和运动关系。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并制作一个简易机械手模型；2. 学生能够通过小组合作，进行有效的沟通和问题解决，提高团队协作能力；3. 学生能够运用科学探究方法，进行实验操作和数据分析，培养实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对科学技术的兴趣和好奇心，增强创新意识和实践欲望；2. 学生能够认识到物理知识在生活中的应用，提高学以致用的意识；3. 学生能够在团队合作中学会尊重他人，培养团结协作、共同进步的精神。
课程性质：本课程为初中物理学科实验课程，旨在通过实践操作，让学生深入了解简单机械的原理和应用。
学生特点：初中学生具有较强的动手能力和好奇心，对实验课程有较高的兴趣，但部分学生可能对物理知识掌握不够牢固。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，提高其物理素养和综合能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保每个学生都能在课程中取得具体的学习成果。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合物理学科教材，组织以下教学内容：1. 简易机械手基本原理学习：- 杠杆原理及其在机械手中的应用；- 滑轮原理及其在机械手中的应用；- 齿轮原理及其在机械手中的应用。
2. 简易机械手设计与制作：- 设计原理及步骤；- 机械手模型的制作方法；- 小组合作与分工。
3. 实践操作与数据分析：- 实验操作方法及注意事项；- 数据收集与处理；- 结果分析与讨论。
教学大纲安排如下：第一课时：介绍简易机械手基本原理，学习杠杆、滑轮、齿轮等简单机械的应用；第二课时：讲解简易机械手设计原理，布置设计任务；第三课时：分组讨论，进行机械手设计；第四课时：指导学生制作机械手模型，并进行实践操作；第五课时：对实践结果进行数据分析，总结课程内容。
机械手机械课程设计
机械手机械课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握机械手机械原理，包括齿轮传动、滑轮组和杠杆的应用。
2. 学生能够识别并描述不同类型的机械手机械结构，如固定臂、移动臂和旋转臂。
3. 学生能够运用基本的物理知识，解释机械手机械在生活中的应用。
技能目标：1. 学生能够通过小组合作，设计并制作一个简单的机械手机械结构。
2. 学生能够运用绘图和计算工具，对机械手机械结构进行简单的计算和优化。
3. 学生能够有效地沟通设计思路，通过口头报告和展示，展示他们的设计成果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械工程和科技创新的兴趣，激发他们探索未知的热情。
2. 强化学生的团队合作意识，培养在团队中相互尊重、协同工作的态度。
3. 通过机械手机械的学习，增强学生对生活中工程技术的认识，培养其解决问题的能力和创新思维。
课程性质分析：本课程为机械基础知识入门课程，旨在通过具体案例分析，让学生在动手实践中理解和掌握机械原理。
学生特点分析：考虑到学生所在年级，课程将采用直观教学法和情境教学法，结合学生的好奇心和动手欲望，引导他们主动探索和学习。
教学要求：1. 教师需提供丰富的实例和材料，确保学生能够将理论与实践相结合。
2. 教学过程中注重启发式教学，鼓励学生提问和思考。
3. 对学生的设计作品给予及时的反馈，指导学生进行反思和改进。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标，结合教材第二章“机械基础”内容，组织以下教学活动：1. 引言：介绍机械手机械在生活中的应用，引发学生对机械原理的兴趣。
2. 理论知识学习：- 齿轮传动原理及其应用。
- 滑轮组的工作原理和计算方法。
- 杠杆的分类和平衡条件。
3. 动手实践：- 分组设计并制作一个简单的机械手机械结构。
- 使用绘图和计算工具进行结构分析和优化。
4. 案例分析：- 分析生活中常见的机械手机械结构，如剪刀、起重机等。
- 探讨机械结构在工程领域的应用和创新。
5. 总结与反思：- 对所学知识进行总结，巩固理解。
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专业综合课程设计
一、设计题目
1、题目名称：单轴机械手
2、主要技术参数：电机功率(W) 100W
额定扭矩(N. m 0.32NM
额定转速(rpm) 3000
导程(mm) 3 12
最大线速度(mm/s) 150 600
可搬重量（kg）>
水平20 5
垂直 4 2
额定动负载
额定推力(N) 157 80
重复定位精度(mm) 0.02mm
有效行程(mm) 100---8000
负载仲出长度500mm以内。
位置开关Omron EE-SX67}3组:十限位，一限位，零点。
结构件材质铝合金C 6063)，表面阳极化处理
防护等级IP65。
使用环境温度0-400 C，湿度85%以下无结露。
二、设计目的
本课程设计运用所学的机械专业的知识进行一次较全面的设计能力的训练，其基本目的是：
1、培养学生应用机械专业的基础理论解决工程实际具体问题的能力。
2、培养学生掌握机械产品设计方法及设计步骤。
3、训练和提高学生对机械产品设计的基本能力：如计算、绘图、应用设计资料、标准和规范、编写技术文件（说明书）等能力。
三、设计要求
要求每位学生在设计过程中，充分发挥自己的独立工作能力及创造能力，对每个问题都应进行分析、比较，并提出自己的见解，反对盲从，杜绝抄袭。
在设计过程中必须做到：
（1）随时复习教科书、听课笔记及习题。
（2）及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和
创造性。
（3）认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。
（4）按预定计划循序完成任务。
四、设计内容
1、产品三维图1张
2、产品全部零件图若干张
3、产品装配图 1张
4、编写设计说明书1份
具体包括：
（1）封皮；
（2）目录；
（3）设计题目；
（4）设计计算；
（5）对设计后的评价；
（6）参考文献资料。
等等。
五、参考文献
1 、机械零件设计手册；
2 、传感器应用手册；
3 、机械设计禁忌手册；
4 、金属机械加工禁忌手册；
5 、材力、理力、零件等教材。
六、设计进程
1、准备阶段（1天）
（1）搜集资料；
（2）研究题目。
2、方案设计（3天）
3、产品结构设计（三维）（4天）
4、零件图（4天）
5、答辩（3天）
（1）编写整理说明书（2天）
（2）答辩。
七、注意事项
1、设计过程独立完成；
2、设计成果符合要求。
单轴机械手工况参数：
电机功率(W) 100W
额定扭矩(N. m 0.32NM
额定转速(rpm) 3000
导程(mm) 3 12
最大线速度(mm/s) 150 600
可搬重量（kg）>
水平20 5
垂直 4 2
额定动负载
额定推力(N) 157 80
重复定位精度(mm) 0.02mm
有效行程(mm) 100---8000
负载仲出长度500mm以内。
位置开关Omron EE-SX67}3组:十限位，一限位，零点。
结构件材质铝合金C 6063)，表面阳极化处理
防护等级IP65。
使用环境温度0-400 C，湿度85%以下无结露。
用语说明:
1.润滑脂;
为了让导杆及滚珠丝杆动作流畅而涂抹在接触而上的高粘度油脂。
2.步进马达
通过开环控制，与输入脉冲信号成比例进行角度定位的马达。
3.轴向负载
施加在轴方向上的负载。
4.滚珠丝杆的种类
研磨丝杆:由于是研磨加工丝杆，所以精度高，但是昂贵
滚轧丝杆:由于是滚轧加工丝杆，所以能够大量生产
5.轴向
在滑块移动轴上，前后方向上的角度变动。
CMa方向)
6.径向
在滑块移动轴上，左右方向上的角度变动。
(Mb方向)
7.刹车
主要用于垂直轴，
8.向心负载
相对于水平滑块，
9.导程
用于在伺服关闭时防止滑块落下。
切断电源则刹车变为ONo
在90方向上从上向下的负载。
进给丝杆的导程，是指马达每旋转1周(也就是进给丝杆旋转1周时)所移动的距离。
驱动轴的速度与推力随着导程值的变化而变化。
10.速度
当使用交流伺服马达时，额定转速为3000rpm
也就是1秒50转。
此时，如果丝杆导程为20mm，则速度为50转/sx20mm/转=1000 m m/s。
11.推力
导程较大则推力较小，导程较小则推力增大。
12.重复定位精度
向同一点反复进行定位时，停止位置的精度误差。
13.绝对定位精度
在通过坐标值指定的任意定位点上进行定位时，坐标值与实际测量值的差值。
14.可搬运重量
驱动轴的滑块/拉杆能够移动的物品重量。
15.零点
这是一个机械臂上的物理位置点，是驱动轴动作的基准点。
驱动轴是以距零点多少个脉
冲计数的方式，记忆所有的移动位置。
学生课程设计说明书撰写要求
编写课程设计说明书是课程设计工作的重要组成部分。
课程设计说明书也是设计技术文件之一，它提供了设计理论根据和计算数据，为审核设计的人员查阅。
一、封面格式Array封面格式如图1所示。
二、说明书内容
说明书大致包括以下内容：
(1) 目录（标题及页次）
(2) 设计任务书（应包括设计主要技术参数、成果
要求
和时间安排等）
(3) 方案的分析和拟定
(4) 元器件的选择
(5) 总体设计与计算
(6) 传动件的设计计算、标准元件的选择与校核
(7) 其他
(8) 参考资料(资料编号主要责任者．书名．版
本．出版地：出版者，出版年)。
举例如下：
1 邱宣怀主编．机械设计．第4版．北京：高等
教育出版社，1997
此外，如对制造、使用有一些必须加以说明的技术
要求，例如装配、拆卸、安装和维护等，也可以写入。
三、注意事项
编写计算说明书时应注意以下几点：
(1) 要注意书写工整、简图正确清楚，文字简练。
(2) 计算内容要列出公式，代入数值，写下结果，标明单位，中间运算应省略。
(3) 应编写必要的大小标题，附加必须的插图（如轴的受力分析图等）和表格，写出简短结论(例如“满足刚度强度要求”，注明重要公式或数据的来源（参考资料的编号和页次）。
(4) 设计说明书采用16开纸书写，加封面（格式如图1）
图2 文件袋封面格式后装订成册。
书写格式如表1。
(5) 应认真整理和检查全部图纸和设计说明书，折叠图纸时，标题栏部分朝外，以方便查阅，将图纸与课程设计说明书装入文件袋，所加文件袋封面格式如图2所示。
表1 设计说明书书写格式（计算部分）
长春工程学院机电学院
专业综合课程设计
课程设计说明书
设计题目
专业
班级
学生姓名
指导教师
成绩：
年月日
长春工程学院机电学院
专业综合课程设计
学生姓名：学号：
专业：班级：
设计题目：
指导教师：成绩：
内装材料
完成日期：年月日。