机械手总体设计方案

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平面关节型机械手设计_毕业设计精品

平⾯关节型机械⼿设计_毕业设计精品平⾯关节型机械⼿设计⽬录第1章绪论 (1)第2章机械⼿总体⽅案设计 (2)2.1总体⽅案分析 (2)2.2总体结构分析 (3)第3章机械⼿总体结构设计 (6)3.1 机械⼿⼿部设计 (6)3.2 移动关节的设计 (9)3.3 ⼩臂的设计 (11)3.4 ⼤臂的设计 (16)3.5 机⾝的设计 (18)结束语 (21)参考⽂献 (22)平⾯关节型机械⼿设计第⼀章绪论随着我国⼯业⽣产的飞跃发展，⾃动化程度的迅速提⾼，实现⼯件的装卸、转向、输送或操持焊枪、喷枪、扳⼿等⼯具进⾏加⼯、装配等作业的⾃动化，已愈来愈引起⼈们的重视。

机械⼿是模仿着⼈⼿的部分动作，给定程序、轨迹和要求实现⾃动抓取、搬运或操作的⾃动机械装置。

在⼯业⽣产中应⽤的机械⼿被称为“⼯业机械⼿”。

⽣产中应⽤实现安全⽣产；尤其在⾼温、⾼压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒⽓体和放射性等恶劣环境中，它代替⼈进⾏正常的⼯作，意义更为重⼤。

因此，在机械加⼯、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻⼯业、交通运输业等⽅⾯得到越来越⼴泛的应⽤。

机械⼿的结构形式开始⽐较简单，专业性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专⽤机械⼿。

随着⼯业技术的发展，制成了能够独⽴的按程序控制实现重复操作，使⽤范围⽐较⼴的“程序控制通⽤机械⼿”，简称通⽤机械⼿。

由于通⽤机械⼿能很快地改变⼯作程序，适应性较强，所以它不断变换⽣产品种的中⼩批量⽣产中获得⼴泛的应⽤。

本次课程设计的平⾯关节型机械⼿是应⽤于上下料、搬运环类零件，从内孔夹持⼯件，代替⼈⼿的繁重劳动，减轻⼯⼈的劳动强度，改善劳动条件，提⾼劳动⽣产率。

本次课程设计是通过设计平⾯关节型机械⼿，培养综合运⽤所学知识，分析问题和解决问题的能⼒。

第⼆章平⾯关节型机械⼿总体⽅案设计平⾯关节型机器⼿⼜称SCARA型装配机器⼿，是Selective Compliance Assembly Robot Arm的缩写，意思是具有选择柔顺性的装配机器⼈⼿臂。

机械手设计

一、总体方案设计1.1设计任务基本要求:设计一个多自由度机械手（至少要有三个自由度）将最大重量为40Kg的工件，由车间的一条流水线搬到别一条线上；二条流水线的距离为：1000mm；工作节拍为：70s；工件：最大直径为160mm 的棒料；1.2总体方案确定1.2.1自由度自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，但是一般不包括手部（末端操作器）的开合自由度。

自由度表示了机器人灵活的尺度，在三维空间中描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度。

机械手的自由度越多，越接近人手的动作机能，其通用性就越好，但是结构也越复杂，自由度的增加也意味着机械手整体重量的增加。

轻型化与灵活性和抓取能力是一对矛盾，，此外还要考虑到由此带来的整体结构刚性的降低，在灵活性和轻量化之间必须做出选择。

工业机器人基于对定位精度和重复定位精度以及结构刚性的考虑，往往体积庞大，负荷能力与其自重相比往往非常小。

一般通用机械手有5～6个自由度即可满足使用要求（其中臂部有3个自由度，腕部和行走装置有2～3个自由度），专用机械手有1～2个自由度即可满足使用要求。

在控制器的作用下，它执行将工件从一条流水线拿到另一条流水线这一动作。

在满足前提条件上尽量使结构简单，所以我们这次选择5自由度机械手。

1.2.2机械手基本形式的选择常见的工业机械手根据手臂的动作形态,按坐标形式大致可以分为以下4种: (1)直角坐标型机械手：特点：操作机的手臂具有三个移动关节，其关节轴线按直角坐标配置。

优缺点：结构刚度较好，控制系统的设计最为简单，但其占空间较大，且运动轨迹单一，使用过程中效率较低。

结构图：(2)圆柱坐标型机械手：特点：操作机的手臂至少有一个移动关节和一个回转关节，其关节轴线按圆柱坐标系配置。

优缺点：结构刚度较好，运动所需功率较小，控制难度较小，但运动轨迹简单，使用过程中效率不高。

结构图：( 3)球坐标(极坐标)型机械手：特点：操作机的手臂具有两个回转关节和一个移动关节，其轴线按极坐标系配置。

夹持式机械手方案设计

夹持式机械手方案设计一、需求背景夹持式机械手在工业自动化领域中发挥着重要的作用。

为满足客户对于夹持式机械手的需求，本文将设计一种夹持式机械手的方案，旨在提高生产效率、降低劳动成本，并同时满足安全可靠的要求。

二、方案设计1. 机械结构设计夹持式机械手的机械结构设计是关键的一环。

我们将采用三段式结构设计，分别为底座、臂和夹具。

底座用于提供机械手的稳定性和支撑力，臂用于实现机械手的柔性运动，夹具用于夹持工件。

机械结构的设计应充分考虑负载能力、运动轨迹和工作范围等因素，以提高机械手的工作效率和稳定性。

2. 控制系统设计控制系统设计是实现夹持式机械手自动化的关键。

我们将采用PLC （可编程逻辑控制器）作为控制核心，通过输入输出模块和传感器实现对机械手的控制与监测。

控制系统设计需要考虑机械手的运动控制、夹持力控制和安全保护等功能，以确保机械手的正常操作和工作安全。

3. 电气系统设计电气系统设计是机械手运行的动力保障。

我们将采用三相交流电作为机械手的供电方式，通过电气控制柜实现对电气元件的控制和保护。

电气系统设计应考虑机械手的供电要求、电源稳定性和电气安全等因素，以确保机械手的稳定运行和安全使用。

4. 软件系统设计软件系统设计是实现机械手智能化的核心。

我们将采用基于编程的方法，编写适应夹持式机械手功能的软件程序，实现机械手的自动化控制和操作。

软件系统设计应充分考虑机械手的运动规划、路径控制和异常处理等功能，以提高机械手的灵活性和智能化水平。

三、方案实施在方案实施过程中，我们将按照以下步骤进行：1. 机械结构的制造和组装：根据设计方案，制造并组装机械手的底座、臂和夹具等组成部分，在此过程中，要确保机械结构的质量和精度，以确保机械手的正常运行。

2. 控制系统的搭建和调试：根据设计方案，搭建PLC控制系统，并通过输入输出模块和传感器与机械手进行连接。

在此过程中，需要进行各个功能模块的调试与联调，确保控制系统的正常工作。

机械手设计方案

机械手设计方案机械手设计方案引言：机械手是一种能模拟人手动作、完成复杂而重复的工作的机械装置。

本方案旨在设计一种功能全面、结构合理、操作简便的机械手。

一、功能设计：该机械手主要用于工业生产中的自动化操作。

设计中考虑到以下几个方面的功能需求：1.抓取能力：机械手需要具备稳定的抓取能力，能够根据需要抓取各种形状的物体。

2.运动自由度：机械手需要具备足够多的运动自由度，能够在空间中灵活操作。

3.力度控制：机械手需要根据不同任务的要求，能够对抓取力度进行精确控制。

4.操作平稳性：机械手的运动应平稳、精确，以实现高效的生产操作。

5.可编程性：机械手应具备可编程功能，可以根据不同任务需求进行多样化的操作。

二、结构设计：机械手主要分为下列几个部分：1.机械臂：机械臂是机械手的核心部分，应具备足够多的关节，以实现多自由度的运动。

同时，机械臂需要采用轻量化设计，以减小自身质量，提高运动效率。

2.末端执行器：末端执行器是机械手抓取物体的部分，应设计可自由伸缩的抓取夹具，以适应不同尺寸的物体。

3.传动系统：传动系统是机械手的动力系统，应选择高效可靠的传动装置，如电机和减速器组合，以保证机械手运动的精确性和稳定性。

4.控制系统：控制系统是机械手的智能核心，应具备高速、高精度、可编程的控制器，以实现机械手的自动化操作。

同时，控制系统应提供友好的人机界面，方便操作者使用。

三、操作流程：机械手的操作流程可分为如下几个步骤：1.输入任务指令：操作者通过控制系统输入任务指令，包括抓取位置、力度等参数。

2.开机准备：机械手启动后，进行预热和校准动作，以确保机械手处于正常工作状态。

3.感应物体：机械手的传感器感应物体位置和大小，确定抓取位置和姿态。

4.抓取物体：机械手根据输入的指令和感应到的物体信息，进行相应的运动和力度控制，将物体抓取起来。

5.完成任务：机械手将抓取的物体移动到指定位置，完成任务，并将完成情况通过控制系统反馈给操作者。

机械手总体方案毕业设计

机械手总体方案毕业设计引言：机械手是一种能够模拟人手动作的自动化装置，广泛应用于工业生产、医疗领域、科研实验等。

本总体方案旨在设计一台能够实现多自由度运动、具备灵活性和精确性的机械手。

一、设计目标：1.实现多自由度运动：机械手设计应具备足够的关节自由度，能够在不同方向和角度进行运动，适应不同工作场景的需求。

2.提高操作灵活性：机械手应具备灵活的手指和手腕，能够适应各种尺寸和形状的物体抓取，而不会因为形变而导致抓取失败。

3.实现精确控制：机械手的运动应具备高精度，并能够实现准确定位和精确操控。

4.提高安全性：机械手设计应考虑安全性，具备防护装置和自动停机等功能，确保操作人员的安全。

二、机械结构设计：1.关节设计：机械手应由多个关节组成，每个关节由电动机驱动，实现灵活的运动。

关节设计应具备足够的承载能力和稳定性，以确保机械手长时间运行的可靠性。

2.手指设计：机械手手指应具备可调节的灵活性，能够适应不同尺寸和形状的物体抓取。

手指可以采用弹性材料或具有可伸缩性的结构，以增加抓取的稳定性。

3.手腕设计：机械手腕部分应具备多自由度运动，既能够实现水平方向的旋转，又能够实现垂直方向的上下移动，以适应不同工作场景的需求。

4.传动系统设计：机械手的传动系统应选择合适的传动方式，如齿轮传动、链条传动等，以确保精确的位置控制和运动控制。

三、控制系统设计：1.电路设计：机械手的控制系统应包括电源、电机驱动器和数据传输装置。

电路设计应考虑供电稳定性、电磁干扰等因素，以确保机械手的正常运行。

2.传感器设计：机械手应搭载合适的传感器，用于感知物体的位置、形状和力度等参数，以实现对物体的准确抓取和操控。

3.控制算法设计：机械手的控制算法应具备实时性和精确性，能够根据传感器信息实现对机械手的准确控制。

常见的控制算法包括PID控制、模糊控制等。

4.用户界面设计：机械手的控制系统应提供友好的用户界面，使操作人员能够方便地操作机械手，并获取相关信息。

自动搬运机械手总体机构设计毕业设计

摘要本文对自动搬运机械手进行了总体机构设计，能够完成机械手整体的旋转，机械手手臂的升降和伸缩，根据机械手的技术参数分别设计了机械手的夹持式手部结构计算出了夹持物料时手抓气缸缩需要的驱动力，设计了手臂伸缩、升降用的气缸的所需驱动力和机械手回转时电机的功率选择。

设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。

利用PLC对机械手进行控制，选取了合适的PLC的型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。

关键词：机身回转机构，机身升降机构，手臂伸缩机构，气动，可编程序控制器(PLC)ABSTRACTThis article conducted the overall institution design of mandrel handling robot, the robot is able to complete the robot overall rotation, the robotic arm can move and stretch, according to the manipulator specifications, I designed the manipulator gripping type hand structure ,and calculated out of the driving force when the clutch cylinder shrink clamping mandrel material, also designed a telescopic arm, the required driving force of the lift cylinder and the manipulator rotation when the motor power options. I designed the robot's pneumatic system, draw the working schematic of the pressure system of the ing PLC to control the robot, select the PLC model, developed a control program of the programmable logic controller according to the workflow of the robot, to draw the robot work timing diagram and ladder, and prepared a program to control device control program.KEY WORDS:body rotation institutions, body lifting mechanism, featuresair, pressure drive, the Telescopic mechanism of the arm, Programmable Logic Controller目录1 绪论 (3)1.1 选题背景及其意义 (3)1.2 国内外现状及发展历史 (5)1.3 研究内容 (7)2 工业机械手的总体设计方案 (8)2.1机械手基本形式的选择 (8)2.2 驱动机构的选择 (9)2.3 机械手的主要部件及运动 (10)2.4 机械手的技术参数列表 (10)3 机械手结构设计 (11)3.1 手部设计基本要求 (11)3.2 典型的手部结构 (12)4 臂部的设计及有关计算 (16)4.1伸缩手臂的设计要求 (17)4.2 手臂的典型运动机构 (19)4.3手臂直线运动的驱动力计算 (19)5 机身的设计计算 (24)5.1升降缸结构设计 (24)5.2 手臂偏重力矩的计算 (25)5.3手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 (26)5.4 回转结构的设计 (27)6 气压系统设计 (31)6.1 气压系统的组成 (31)6.2拟定气压系统 (32)6.3气压控制原理说明 (33)7 PLC控制系统设计 (33)7.1 控制过程说明 (34)7.2 I/O点数分配表 (34)7.3 PLC控制系统的流程图和梯形图 (35)8 结论 (42)参考文献 (44)致谢 (45)1 绪论在现实生活中，机器人并不是在简单意义上的代替人类工作的机器，而是一个拟人的电子机械设备并且拥有人类的一些专业知识。

机械手总体方案设计

机械手总体方案设计(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第2章机械手的总体方案设计2.1 机械手基本形式的选择常见的工业机械手根据手臂的动作形态,按坐标形式大致可以分为以下4种: (1)直角坐标型机械手;(2)圆柱坐标型机械手; ( 3)球坐标(极坐标)型机械手;(4)多关节型机机械手。

其中圆柱坐标型机械手结构简单紧凑,定位精度较高,占型。

图2.1 是机械手搬运物品示意图。

地面积小，因此本设计采用圆柱坐标[]11图中机械手的任务是将传送带B上的物品搬运到传送带A。

图2.1 机械手基本形式示意2.2、方案设计（1）、黑箱结构如图2.1所示图2.2 设计方案（2）、机械手动作分析及运动分析如图2.3所示，工件首先被机械手夹持，然后再随之一起运动。

其周期运动可以表现为（按动作顺序）：大臂下降—夹紧工件—手腕上翻—大臂上升—大臂回转—手臂延伸—放松工件—手臂收回—手腕下翻—大臂回转—大臂下降。

图2.3 机械手运动图（3）、功能原理如图2.3所示图2.4 机械手功能原理图（4）、方案设计①传动系统如果机械手采用机械传动，则自由度少，难于实现特别复杂的运动。

而对于组合机床自动上下料的机械手，其工件的运动需要多个自由度才能完成，故不宜采用机械传动方案。

如果机械手采取气压传动，由于气控信号比光、电信号慢得多, 且由于空气的可压缩性，工作时容易产生抖动和爬行，造成执行机构运动速度和定位精度不可靠，效率也较低。

电气传动必须有减速装置和将电机回转运动变成直线运动的装置，结构庞大，速度不易控制。

气液联合控制和电液联合控制则使系统和结构上很复杂。

综上所述，我们选择液压传动方式。

②控制系统本机械手是专用自动机械手，选择智能控制方式中的PLC程序控制方式，这样可以使机械手的结构更加紧凑和完美。

③执行系统分析本机械手的执行系统是手部机构。

手部机构形式多样，但综合其总体构型，可分为：气吸式、电磁式和钳爪式3种。

机械手总体设计

机械手总体设计机械手类型三自由度圆柱坐标型定位精度±1mm工件尺寸直径约2～3cm，圆柱形，材料是铁质自由度3个（Y轴手臂升降，X轴手臂伸缩，机身旋转）X轴小臂伸缩范围25cm（最大速度10cm/s），步进电机驱动，单片机控制Y轴小臂升降范围10cm（最大速度10cm/s），步进电机驱动，单片机控制Y轴大臂升降范围20cm（最大速度10cm/s），步进电机驱动，单片机控制末端执行器开合角度60（最大速度60度每秒）,液压缸驱动基座旋转范围180°，步进电机驱动，单片机控制机构简图机械手机械部分设计1执行机构设计机械手的手部，一般称为末端执行器，主要分为，夹钳式取料手、吸附式取料手以及专用操作器和转换器等。

在本次的设计中采用的手部结构为夹钳式取料手，手部由手指和驱动机构、传动机构及连接与支承元件组成。

其中，传动机构有多种，常见的几种分别是斜楔杠杆式、滑槽式杠杆回转型、齿条齿轮杠杆式、四连杆机构平移型等。

在本课题中采用齿条齿轮杠杆式，其机构图所示：齿条齿轮杠杆式手抓2手部结构设计及计算机械手的手爪采用小型气压缸驱动手爪的驱动力计算如下：图：手爪V 形手指的角度,摩擦系数10.0=f根据工业机器人设计，可得工件的加紧力计算公式为:式中 ——安全系数，通常取1.2~2.0，此次设计中取； ——工作情况系数，主要考虑惯性力的影响。

可近似估算为ga 21 K += (4-3)式中 a---运载工件时重力方向的最大上升加速度； g---重力加速度，g ≈2取a=g 时，因此k 2=1+1=2;K 3---方位系数，根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同选取在此设计中手爪为水平放置，夹取垂直放置的物体根据工业机器人设计表2-2，即所以，取根据工业机器人设计手册表2-1，齿轮齿条手爪的驱动力与加紧力满足下式：变换可得驱动力即考虑到机械手的实际工作情况，选取手爪的机械效率则气缸内径即活塞杆直径由《液压传动与气压传动》表4-2取气缸工作压力气压负载常用的工作压力在本次的设计要求中，由于并未对末端执行器抓取工件的速度做出明确的要求，同时也是出于降低末端执行器重量及设计难度的考虑，选用单作用气缸。

机械手结构的总体方案设计

摘要随着机器人在各个领域应用的日益广泛，许多场合要求机器人具有力控制的能力。

此次设计是针对回转壳体内自动粘贴胶片的任务，设计一个3—DOF平面关节型机械手（包括1个移动关节，2个转动关节和末端执行机构），配合壳体驱动系统来实现此任务。

在机械手工作过程中，通过伺服电机带动丝杠转动，从而来完成机械手水平方向的移动，旋转关节1通过链传动来完成平面内的旋转动作，旋转关节2直接在伺服电机的驱动下完成平面内的旋转动作，这样机械手可以伸入口径较小的回转壳体内完成粘贴胶片的任务。

本次设计工作首先对机械手进行了运动学分析（包括运动学方程的建立，运动学方程的正问题、逆问题及其解）。

设计内容包括机械手的移动关节、旋转关节的结构设计，传动部分的设计等。

其中，重点是对伺服进给系统的设计（包括工作台的设计，丝杠的设计，直线导轨、伺服电机和减速器的选取等）。

最后对系统中主要部件的刚度、强度等性能参数进行了计算与校核。

关键词：机械手；自由度；运动学分析；伺服电机；直角减速器AbstractWith the increasing application of robot in various industrial fields, it is requested that robot has the ability to control power. According to the contact task of rotary hull, a 3-DOF robot manipulator is designed in order to accomplish sticking of the colloid. The robot manipulator consists of a transfer joint and two revolute joints and robot end-effector. The robot manipulator could realize the contacting task combining with the driving system of rotary hull. The concrete processing comprising of driving screw transmission with the servo motor. In this way, robot manipulator could complete movement in horizontal direction, the revolute joint could be able to accomplish revolute motion of two dimension-space through a chain driving, the revolute joint of end-effector completes directly revolute motion with the servo motor.Firstly, this design has been carried on the kinematics’ analysis in order to the manipulator, which consists of including the establishment of kinematics equation, the positive solutions of the kinematics equation, the corresponding inverse solutions. Secondly, the transfer joint, revolute joint and the transmission part are designed. The important part is the design of servo feeding system, which consists of the design of the platform and the screw, the selection of linear guide way, servo motor and reducer, etc. Finally, the corresponding calculations are done considering the system's main guide line such as components stiffness, strength and other performance parameters.Keywords: Robot manipulator；Freedom；Kinematics analysis；Servo motor；Right-angle reducer目录1 引言 (1)1.1课题背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3工业机械手的用途 (3)2 机械手结构的总体方案设计 (4)2.1课题的主要内容 (4)2.2课题的研究方案 (4)2.3机械手结构的总体设计 (4)2.3.1 主要技术指标设计 (4)2.3.2 机械手的结构设计 (4)3 机械手运动学分析 (5)3.1机械手运动学方程的建立 (5)3.2运动学方程的正解 (6)3.3运动学方程的逆解 (7)4 传动装置的设计 (9)4.1伺服电机及减速器的选择 (9)4.1.1 机电领域中伺服电机的选择原则 (9)4.1.2 旋转关节驱动电机及减速器的选择 (9)4.2链轮的设计及链条的选择 (10)4.2.1 滚子链传动的设计 (10)4.2.2 链轮的设计 (12)4.2.3 滚子链的静强度计算 (13)4.2.4 链传动的张紧 (13)4.2.5 链传动的润滑 (14)5 轴的设计与验算 (15)5.1轴的结构设计 (15)5.1.1 选择轴的材料 (15)5.1.2 初步估计轴径 (16)5.2轴的校核 (16)6 轴上零件的选择与计算 (22)6.1键的选择与键联接强度校核 (22)6.1.1 大臂末端电机轴上键的选择与校核 (22)6.1.2 轴上矩形花键的选择与校核 (23)6.1.3 小臂电机轴上键的选择与校核 (23)6.2滚动轴承的验算 (23)6.2.1 确定轴承的承载能力 (24)6.2.2 计算当量动载荷 (24)6.2.3 校核轴承寿命 (25)7 伺服进给系统的设计与计算 (26)7.1滚珠丝杠的设计 (26)7.1.1 材料的选择 (26)7.1.2 耐磨性计算 (26)7.1.3 螺杆的强度计算 (27)7.1.4 螺杆的稳定性计算 (27)7.2丝杠副的选择计算 (28)7.2.1 螺母的疲劳寿命计算 (29)7.2.2 螺母螺纹牙的强度计算 (29)7.2.3 螺母凸缘的强度计算 (30)7.3丝杠驱动电机的选择 (31)7.4机械导轨的选择 (32)7.5联轴器的选择与计算 (33)7.5.1 选择联轴器的类型 (33)7.5.2 联轴器的主要参数 (33)7.5.3 联轴器的计算扭矩 (33)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A (38)附录B (44)1 引言1.1 课题背景和意义机器人技术，应该说是一个伴随着科学技术的进步而发展起来的一项综合性的成果。

机械手整体设计方案

本设计使用auto CAD进行坐标和自由度确认，对机械手各个零部件以及总体要求进行设计的。同时，设计了机械手的夹持手部结构，设计了机械手的手腕结构，设计了机械手的手臂结构。他能实际自动上料运动，上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。
关键词：机械手；手部设计；结构设计；
Abstract
动作成
机械手的运行原理框图见下图。
图2工作原理框图
(一)执行机构
主要由手掌，手臂，手腕以及立柱和增设行走机构等组成。
1、手部
即与物件接触的部件。因为抓取工件时的姿态不同，大致有夹持式和吸附式两种，此次设计采用夹持式手部结构。夹持式结构简单，主要包括手指和传动部件。
动作五：手臂扭转动作六：小臂伸出
动作七：机座移动（棒料送入卡盘）动作八：手部松开
动作九：小臂收缩动作十：手腕回转
动作十一：机座移回动作十二：手臂回转
This issue is related to the design of the feeding robot is widely used in industrial processing machinery. It is a kind of tool for grasping or moving the work piece according to the requirements of the industry. The birth of the manipulator, the change of the industrial production of all aspects of the side. And the other two movements of the robot stretch and lift, using bolt and nut adjustment may need to change the robot arm height, length and replacement sucker according to production. Rotation angle: 60 degrees; mode Feeding frequency: 50-60 times / min.

机械手总体方案设计范文

机械手总体方案设计一、背景与目的机械手作为一种智能化、精准高效的装配工具，在工业制造领域中应用较为广泛。

本文的设计目的是为制造业企业提供一种可靠性高、精度高、成本低的机械手总体方案，以提高装配速度、减少劳动成本，提升生产效率，促进企业发展。

二、机械手总体设计方案机械手总体设计需要考虑到机器人的工作环境、工作物体、工作任务、控制要求等多方面因素，我们总结出以下机械手设计方案：1.工作环境基于机器人企业实际应用中资金和场地的限制，我们决定采用基于三轴方案的机械手设计，即机械手的运动空间仅包括X、Y、Z三个轴，安装在固定的平台上进行工作。

2.工作物体本方案的机械手设计主要针对小型零部件装配和物品搬运，静载荷在5KG以内。

根据零部件的尺寸大小、重量等参数，考虑采用柔性指夹爪作为机械手的主夹具，以适应不同形状、大小的零部件抓取和移动。

3.工作任务机械手的主要工作任务是零部件的装配和移动，具体包括：完成零部件间的组装，完成零部件的放置和摆放，根据工艺要求完成零部件的切割、粘接等工作。

4.控制要求机械手控制需要达到以下要求：•精度高：机械手要求定位精度小于0.1mm，重复定位精度小于0.05mm，以确保零部件的精准装配。

•运动快：机械手的最大末端速度要求大于1000mm/s，以保证零部件的高效装配。

•可编程行：机械手的行动需要可以灵活编程，在不同的工艺生产场合中进行。

•安全性高：机械手要求在危险区域、电气扰动等不安全情况下能够及时停止运动。

三、机械手硬件设计1.机械手机构设计机械手机构设计以柔性指夹爪为主夹具，同时根据零部件的特点设计不同的补偿机构，以适应各类工作任务。

2.机械手控制系统设计机械手控制系统包括传感器、控制芯片、控制软件等多个部分，通过这些设备完成机械手的姿态控制、位置控制等功能。

其中，机械手的控制软件需要具备编程灵活、参数调节方便等特点。

3.机械手电气系统设计机械手的电气系统包括各种传感器、控制器、电机及相关电路。

机械手的总体方案设计

第1章机械手的总体方案设计1.1机械手的传动方案设计按机械手手臂的不同形式及组合情况其活动范围也是不同的，基本上可以分为四种运动形式：直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式、关节坐标式。

根据工作要求可选择直角坐标式，具体设计成悬挂式。

其优点为：（1）多臂悬挂式的机械手对刚性联结的自动生产线非常实用，可以在各工位间传递工件，各臂均悬挂在生产线上方的横梁上，臂间距离和工位距离相等，手臂可同步地沿横梁平移一个工位间距，把工件从一个工位移动到下一个工位，可以减少随行夹具和其他装置，提高自动化程度。

（2）悬挂式机械手占地面积小，能有效的利用空间。

（3）悬挂式机械手结构简单，成本底。

该凸轮轴加工自动线上的送料机械手采用液压驱动，PLC控制，其中采取液压驱动有以下优点：（1）压力高，可实现较大的驱动力，且机构可以做的轻小，紧凑。

（2）可实现无级变速，定位精度高，系统固有频率小，压力、容量调节容易。

（3）重量小，惯性小，可以做到快速的变速和换向，控制容易，动作平稳，滞后小。

1.2主要技术参数的确定机械手的主要技术参数包括抓重、自由度、定位精度、重复定位精度、工作范围、最大速度及承载能力。

主要参数如下：抓重：3kg自由度：3个工作范围：前后移动：1800mm上下升降：350mm横移：50mm驱动方式：液压驱动控制方式：PLC控制缓冲方式：节流回路1.3 机械手的配置和工作原理图一上下料机械手简图该加工自动线上有五只送料机械手，它们的结构完全相同，均能作前后移动、上下升降和横移运动。

（上下料机械手简图如图一）前后移动、升降和横移运动是各自的伸缩油缸带动的，自动线的各工序按照加工顺序（从左向右）依次排列的。

如图二所示：图二凸轮轴自动线机械手配置图该送料机械手的动作顺序为：原位——下降（抓料）——向左横移——上升——向后横移——下降——向右横移（放料）——上升——向后横移——原位第2章上下料机械手的机械结构设计2.1上下料机械手的总体结构上下料机械手由几个主要组成部分：（1）前后行走机构（带滚轮的三角形支架）；（2）横移油缸及其滚轮机构；（3）升降油缸；（4）手部支撑板；（5）机械手手部（两个夹持式手部）。

机械手总体方案设计

机械手总体方案设计机械手是一种能模拟人手运动的装置，广泛应用于工业生产线、医疗手术、科学研究等领域。

在机械手总体方案设计中，需要考虑三个关键要素：机械结构设计、控制系统设计和传感器模块设计。

首先，机械结构设计是机械手总体方案设计的基础，它涉及到机械手的各个部件的形状、材料和连接方式等。

机械手的结构应该具有稳定性和可靠性，能够承受较大的负荷，并能够灵活地进行各种运动。

在设计机械结构时，需要考虑到机械手的功能需求，例如是否需要具备旋转、伸缩、抓取等功能。

此外，为了提高机械手的精度和稳定性，还可以采用一些附加设备，如减震系统、液压缓冲装置等。

其次，控制系统设计是机械手总体方案设计中的重要组成部分，它涉及到机械手的运动控制和动作规划。

控制系统可以分为硬件和软件两个层面。

硬件方面，需要选择合适的电动机、控制器、传感器等设备，以实现对机械手的控制。

软件方面，需要设计合适的算法和编程代码，实现机械手的运动控制和动作规划。

在控制系统设计时，需要考虑到机械手对控制信号的响应速度、定位精度和稳定性等要求。

最后，传感器模块设计是机械手总体方案设计中不可或缺的一部分，它负责获取机械手所需的外部环境信息，并将其转化为控制信号。

传感器模块可以包括力传感器、位置传感器、压力传感器等，它们可以实时监测机械手的运动状态和工作环境，从而反馈给控制系统，实现机械手的闭环控制。

传感器模块的设计涉及到传感器类型的选择、布置位置的确定，以及与控制系统的连接方式等。

综上所述，机械手总体方案设计需要考虑机械结构设计、控制系统设计和传感器模块设计三个关键要素。

在设计过程中，需要综合考虑机械手的功能需求、性能要求和工作环境等因素，以实现机械手的高效、稳定和可靠的运行。

同时，还需要进行各种测试和优化，以确保机械手的性能达到预期目标。

机械手臂策划书3篇

机械手臂策划书3篇篇一机械手臂策划书一、引言随着科技的不断发展，机械手臂在工业生产、医疗、军事等领域的应用越来越广泛。

本策划书旨在设计一款能够满足特定需求的机械手臂，并对其进行详细的规划和设计。

二、机械手臂的设计要求1. 功能要求：能够完成抓取、搬运、装配等多种操作，具有高精度、高速度、高可靠性的特点。

2. 工作环境要求：能够在恶劣的环境下工作，如高温、低温、潮湿、灰尘等。

3. 操作要求：操作简单方便，能够与其他设备进行集成和联动。

4. 安全要求：具有完善的安全保护措施，确保操作人员的安全。

三、机械手臂的总体设计1. 结构设计：采用多关节结构，具有灵活的运动能力和较大的工作空间。

2. 驱动方式：采用电动驱动方式，具有功率大、效率高、控制精度高的特点。

3. 传感器设计：配备多种传感器，如位置传感器、力传感器、视觉传感器等，实现对机械手臂的精确控制和监测。

4. 控制系统设计：采用先进的控制系统，如 PLC、工业控制器等，实现对机械手臂的运动控制和任务执行。

四、机械手臂的关键技术1. 运动控制技术：通过对机械手臂的运动学和动力学分析，设计合理的运动控制算法，实现机械手臂的精确运动。

2. 抓取技术：设计合适的抓取机构，实现对不同形状和重量物体的抓取。

3. 路径规划技术：根据工作任务的要求，规划机械手臂的最优运动路径，提高工作效率。

五、机械手臂的制造和装配1. 制造工艺：采用先进的制造工艺，如数控加工、焊接、喷涂等，确保机械手臂的制造质量。

2. 装配工艺：制定严格的装配工艺规程，确保机械手臂的装配精度和可靠性。

六、机械手臂的测试和调试1. 测试内容：对机械手臂的各项性能指标进行测试，如运动精度、抓取精度、工作效率等。

2. 调试方法：通过调整控制系统的参数、优化机械结构等方法，对机械手臂进行调试，使其达到最佳工作状态。

七、机械手臂的售后服务1. 培训服务：为用户提供机械手臂的操作和维护培训，确保用户能够熟练使用和维护机械手臂。

机械手手爪部位毕业设计说明书

目录摘要 (1)引言 (1)1.机械手总体方案设计 (2)1.1设计要求 (2)1.2运动形式的选择 (2)1.3驱动方式的选择 (4)1.4总体结构设计 (5)2.机械手手部设计 (6)2.1结构分析 (6)2.2计算分析 (6)3.PLC控制系统设计 (11)3.1机械手移动工件控制系统的控制要求 (11)3.2机械手移动工件控制系统的PLC选型和资源配置 (13)3.3机械手移动工件控制系统的PLC程序 (14)4.动画制作 (18)4.1建立机械手模型 (18)4.2制作机械手的动画 (18)结束语 (26)致谢 (26)参考文献 (26)附录 (27)摘要机械手设计包括机械结构设计，检测传感系统设计和控制系统设计等，是机械、电子、检测、控制和计算机技术的综合应用。

本课题通过对设计要求的分析，设计出机械手的总体方案，重点阐述了手部结构的设计以及控制系统硬软件的设计，完成了整个系统工作的动画设计。

实现了机械手的基本搬运功能，达到了预期要求，具有一定的应用前景。

关键词：机械手PLC 动画引言随着世界经济和技术的发展，人类活动的不断扩大，机器人应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展，也从制造领域转向非制造领域，各种各样的机器人产品随之出现。

像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业、服务、娱乐等行业都提出了自动化各机器人化的要求。

随着机器人的产生和大量应用，很多领域，许多单一、重复的机械工作由机器人（也称机械手）来完成。

工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的，多功能的、多自由度的、多用途的操作机, 广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。

和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。

机械手是一种模仿人手动作，并按设定的程序来抓取、搬运工件或夹持工具，机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于自动生产线、自动机的上下料、数控设备的自动换刀装置中。

水下清刷机械手的总体设计及方案分析

水下清刷机械手的总体设计及方案分析水下清刷机械手是一种专门用于清洗海水中器械和设备的机械手，具有非常高的实用性和安全性。

在设计和建造水下清刷机械手之前，需要认真分析所有相关因素，如使用环境、功能要求和技术细节等。

下面将给出一个水下清刷机械手的总体设计及方案分析。

1. 设计目标水下清刷机械手需能够对海底设备进行彻底清洗，安全可靠且易于操作。

此外，该机械手需适用于不同的水深和不同类型的海底设备，因此还需要具备灵活性和适应性。

2. 总体设计水下清刷机械手需要具有以下主要部分：2.1 机械手臂和清洗手段机械手臂是机械手的核心部件，需要能够灵活地调整和控制。

清洗手段包括高压水枪、清洗刷子和吸尘器等，以清洗器械和设备表面。

2.2 控制系统控制系统是该机械手的重要组成部分，需要能够实现精确的机械手臂和清洗手段的操作。

控制系统需要与机械手臂和清洗手段紧密配合，以确保机械手的高效运作。

2.3 供电系统机械手需要大量的电力才能持续运转，因此需要具备稳定的供电系统，以确保机械手的正常运转。

供电系统需要能够适应不同的水深环境和潜水时间，以便供电完整。

3. 方案分析在设计水下清刷机械手时，需要综合考虑诸多方面的问题，包括使用环境、使用频率和维护成本等。

以下是一些值得考虑的建议方案。

3.1 机械手臂机械手臂应该采用轻巧且高强度材料，例如碳纤维或钛合金等。

机械手臂应该有可调控的长度和角度，以适应不同的设备和水深。

此外，机械手臂还应该具有机械臂识别的功能，以方便操作员控制。

3.2 清洗手段清洗手段可以采用高压水枪、清洗刷子和吸尘器等。

这些手段能够有效清除海底设备表面的藻类和生物污垢。

清洗手段需要能够充分清洗设备表面，以确保清洗效果，同时还需要具备高效率和安全性。

3.3 控制系统控制系统需要具备稳定性和准确性。

将传感器集成到机械手臂和清洗手段中，以检测机械手运动和机器清洗的细节。

这些传感器能够提供重要的信息，帮助操作员更好地掌握机械手的运转情况。

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