毕业设计说明书-机器人手臂的开发与使用
机械臂设计毕设计说明书
机械臂设计毕设计说明书机械臂设计毕设计说明书1.引言1.1 编写目的本文档旨在详细介绍机械臂的设计方案和技术细节，为毕业设计提供合理的指导和参考。
1.2 背景机械臂作为一种重要的工业自动化设备，广泛应用于物料搬运、装配等领域。
本设计致力于设计一款具有高稳定性和精确性的机械臂。
2.需求分析2.1 功能需求①物料搬运：机械臂需要能够准确地抓取、搬运和放置物体。
②精确定位：机械臂需要能够准确定位到指定位置，并完成相应的动作。
③安全性：机械臂需要具备安全性能，保证在工作过程中不会对人员和设备造成伤害。
2.2 技术需求①控制系统：机械臂需要配备稳定可靠的控制系统，以实现运动和动作的控制。
②传感器：机械臂需要搭载合适的传感器，以获取环境信息和实时反馈数据。
③动力系统：机械臂需要具备足够的动力，以保证其能够承担物料搬运等任务。
④结构设计：机械臂需要进行合理的结构设计，以实现稳定性和精确性的要求。
⑤软件开发：机械臂需要有相应的软件支持，以实现控制和功能调试。
3.设计方案3.1 机械结构设计①关节设计：根据机械臂的功能需求和工作负荷，设计合适的关节结构。
②传动设计：选择适当的传动装置，确保机械臂的高效和稳定运作。
③结构材料选择：根据机械臂的工作环境和负荷，选择合适的结构材料。
3.2 控制系统设计①控制器选择：根据机械臂的功能需求和预算限制，选择合适的控制器。
②控制算法：设计合适的控制算法，实现机械臂的运动和动作控制。
③通讯接口：设计合适的通讯接口，与其他设备或系统进行数据传输。
3.3 传感器选择与配置①位置传感器：选择合适的位置传感器，实现机械臂的准确定位。
②力传感器：选择合适的力传感器，实现机械臂的力控制和物料搬运。
③视觉传感器：选择合适的视觉传感器，实现机械臂的感知和视觉导航。
3.4 动力系统设计①驱动器选择：选择合适的驱动器，提供足够的动力输出。
②电源系统设计：设计合适的电源系统，为机械臂提供稳定的电力供应。
毕业设计工业机器人机械手说明书
毕业设计工业机器人机械手及其控制系统设计Design of industrial robot manipulator and its control system系别：机械与汽车工程系专业名称：机械设计制造及其自动化学生姓名：郭仕杰学号：06101315指导教师姓名、职称：贺秋伟副教授完成日期2014 年4月 30 日吉林大学珠海学院毕业设计任务书摘要工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一，是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术。
这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用。
工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸多方面有着举足轻重的地位。
而机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一；是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分；是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。
本课题将设计一台四自由度的工业机器人，将会被用作自动送料装置。
主要工作部件及设计重点就是机械手。
第一，本人将设计该机器人的底座、大臂、小臂以及执行机构机械手爪的结构和模型；第二，再设计出适合于该机器人的驱动、传动方式，以期构成其的结构平台。
最后，在此基础上再将其控制系统设计出来，由下面几个步骤组成：数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计。
其中重点要加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终要实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。
关键词：工业机器人；机械手；驱动；控制AbstractIndustrial robot technology is one of the important fields in the development of new technologies in recent years, is a cross, a variety of emerging technology and mechanical technology integration with microelectronics technology as the leading into a comprehensive high and new technology. This technology has been used more and more in the fields of industry, agriculture, national defense, medical, office automation and service life. Industrial robots play a decisive role in improving the quality of products, to speed up the update products, improve production efficiency, promote manufacturing flexibility, strengthen enterprise and national competitiveness etc. The manipulator is the traditional task execution mechanism of industrial robot system, is one of the key components of the robot; is a product of modern control theory and automation of industrial production practice, and to become an important part of modern mechanical manufacturing system; it is one of the effective ways to improve the production process automation, improve working conditions, to improve the product quality and production efficiency. Especially with a radioactive pollution in high temperature, high pressure, dust, noise and occasions, more widely applied.This topic will be the design of industrial robot with a four degree of freedom, will be used for the automatic feeding device. The main working parts and design focus is manipulator. First, the base, I will design the robot big arm, small arm and gripper actuator structure and model; second, redesign drive, drive mode suitable for the robot, in order to form the structure of platform. Finally, on the basis of the designed control system, consisting of the following steps: the design of data acquisition card and servo amplifier selection, feedback system and the feedback component selection, terminal board circuit design and control software. The key to strengthen the security of operation reliability and robot control software, to achieve the ultimate goals include: Joint servo control and brake problems, real-time monitoring the movement of each joint of robot, robot teaching programming and online modify the program, set the reference point and the reference point return.Key Words：Industrial robot; Manipulator; Drive; Control目录1绪论 (1)1.1工业机器人简介 (1)1.1.1发展史 (1)1.1.2特点 (1)1.1.3构造分类 (2)1.1.4 应用 (3)1.2国内外发展状况 (4)1.2.1 国外发展 (4)1.2.2 国内发展 (5)1.3工业机器人发展趋势 (5)2 工业机器人试验平台及机械手设计 (6)2.1机械手设计 (6)2.1.1机械手简介 (6)2.1.2 机械手分类 (6)2.1.3具体结构设计 (7)2.2工业机器人基座与连杆设计 (9)2.2.1基座的设计 (9)2.2.2大臂设计 (9)2.2.3小臂设计 (10)2.3工业机器人自由度及关节的设计 (10)2.4选择合适的驱动方式 (11)2.4.1电机驱动 (11)2.4.2液压驱动 (12)2.4.3气压驱动 (12)2.4.4驱动方式的确定 (13)2.5选择合适的传动方式 (13)2.6选择合适的制动器 (14)3控制系统硬件的组成 (15)3.1选择合适的控制系统模式 (15)3.2建立合适的控制系统模型 (16)4控制系统软件的选取和设计 (19)4.1预期实现动作 (19)4.2实现手段 (19)4.2.1 各关节运动控制及监测 (19)4.2.2 直流电机伺服控制 (20)4.2.3 电机自锁 (20)4.2.4 程序的在线修改与示教控制 (22)4.2.5 参考点的设置 (22)5总结 (22)5.1设计经验 (22)5.2 误差分析 (23)5.3 总体评价 (23)致谢 (23)参考文献 (24)1绪论1.1工业机器人简介1.1.1发展史1920年由著名捷克斯洛伐克作家查培克所作剧本《罗萨姆的万能机器人》里第一次出现了“机器人”这个名词，但最初”Robot”一词是苦力的意思，指的是一台类人的且具有特殊功能的机器，为一种人造苦力。
机器人机械臂控制的说明书
机器人机械臂控制的说明书一、概述机器人机械臂是一种用于自动化生产线的重要设备，具有精准、高效、可编程等特点。
本说明书旨在详细介绍机器人机械臂的控制方法和操作步骤。
二、硬件配置1. 控制器：机器人机械臂配备先进的控制器，包含主控板、电源模块、通信模块等。
2. 传感器：机械臂内置多种传感器，如位置传感器、力传感器等，用于实时监测机械臂的状态和变化。
3. 电动机：机械臂采用高性能电动机驱动，确保运动的平稳和精确性。
三、控制方法1. 连接设备：首先，将控制器与电源连接，并确保电源正常供电。
随后，通过通信模块将控制器与计算机或远程服务器相连。
2. 软件安装：在计算机或远程服务器上安装相应的机械臂控制软件。
根据软件安装向导进行操作，确保软件正确安装并与控制器正常通信。
3. 连接传感器：按照说明书中的示意图，正确连接机械臂上的传感器，确保传感器与控制器之间的连接稳定。
4. 运动规划：使用控制软件，通过界面操作设定机械臂的运动规划，包括起始位置、目标位置、运动速度等参数。
根据工作需求，设定合适的路径规划算法，确保机械臂运动的高效和安全。
5. 运动控制：通过控制软件发送指令，控制机械臂的运动。
根据设定的运动规划，机械臂将按照指令进行相应的动作。
6. 监测与反馈：通过传感器采集机械臂的实时状态，并实时反馈给控制软件。
根据反馈信息，实时调整控制指令，确保机械臂的运动精准和稳定。
四、操作步骤1. 启动控制器：将电源接通，并按下控制器上的启动按钮，等待控制器自检完成。
2. 软件登录：在计算机或远程服务器上打开机械臂控制软件，输入登录信息，并与控制器建立连接。
3. 运动规划：在软件界面上设置机械臂的运动规划，包括起始位置、目标位置和运动速度等参数。
确认规划无误后，点击确认按钮。
4. 运动控制：在软件界面上点击运动控制按钮，控制软件将发送指令给机械臂，指导其按照设定的规划进行运动。
5. 监测与调整：在运动过程中，通过软件界面实时监测机械臂的状态和运动轨迹。
机械手毕业设计
机械手毕业设计
机械手毕业设计
机械手是一种能够模拟人类手臂运动的机器人系统。
它可以用于工业生产线上的装配、搬运和包装等任务，也可以用于医疗手术、危险环境作业等领域。
在本次毕业设计中，我将设计一个基于六自由度的机械手系统。
首先，我会进行机械手的结构设计。
根据需要，我选择六自由度机械手，这种类型的机械手可以模拟人类手臂的运动。
我将使用铝合金材料制作机械手的结构，这种材料轻便且耐用。
接下来，我将选择适合的电机和传感器系统。
电机是机械手运动的驱动力，传感器用于感知环境信息和机械手的轨迹位置。
为了确保机械手的精确性和稳定性，我会选择高精度的步进电机和光电编码器作为驱动和反馈装置。
然后，我将设计机械手的控制系统。
控制系统是机械手的大脑，负责将输入信号转化为电机动作并监控机械手的状态。
我打算使用单片机作为控制系统的核心，编写相应的控制程序以实现机械手的运动和任务完成。
最后，我会进行机械手的实验验证。
我将制作一个小型的实验平台，用于测试机械手的运动范围、负载能力和精确度等性能指标。
同时，我还会开发相应的控制软件，以便于对机械手进行控制和调试。
通过这次毕业设计，我希望能够深入了解机械手的原理和设计方法，提高自己的技术能力。
同时，我也希望通过设计一个可实际应用的机械手系统，为工业自动化和机器人技术的发展做出一点贡献。
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。
机械手毕业设计
机械手毕业设计引言机械手是一种能够模拟人手运动的机械装置，可广泛应用于工业、医疗等领域。
本文将介绍一个关于机械手的毕业设计项目。
该项目旨在设计和制造一台具有灵活性和精确性的机械手，以满足特定的应用需求。
设计目标该毕业设计项目的设计目标如下：1.制造一台灵活性高的机械手，能够模拟人手的多种运动。
2.实现机械手的自动化控制，能够根据预设任务进行精确的运动。
3.提高机械手的工作效率和生产能力，以适应特定应用场景的需求。
设计方案为实现上述设计目标，我们将采用以下设计方案：1. 机械结构设计机械手的结构设计是整个项目的基础。
我们将使用材料强度高、重量轻的合金材料，以保证机械手的稳定性和灵活性。
机械手的结构将采用多关节并联结构，以模拟人手的运动。
此外，我们还将引入软体机械手的设计概念，以提供更加柔软和灵活的运动能力。
2. 传感器与执行器选择机械手的感知能力和执行能力对于实现自动化控制至关重要。
我们将选择适合项目需求的传感器和执行器。
例如，使用力传感器可以实现机械手对物体的触觉感知，使用步进电机和伺服电机可以实现机械手的运动控制。
3. 控制系统设计控制系统是机械手的大脑，用于实现机械手的运动控制和任务执行。
我们将设计一个基于嵌入式系统的控制系统，通过编程实现机械手的自动化控制。
同时，我们还将考虑通信接口的设计，以便与其他设备或系统进行连接和数据交换。
4. 软件开发在控制系统设计完成后，我们将进行软件开发，实现机械手的运动规划和控制算法。
这将包括运动学和动力学建模、路径规划和轨迹生成等方面的工作。
我们还将开发用户界面，以便用户能够轻松地操作和控制机械手。
5. 实验验证与性能优化完成机械手的制造和软件开发后，我们将进行实验验证和性能优化。
通过对机械手的功能、精度和稳定性进行测试和调试，迭代改进，以达到设计目标。
时间计划完成机械手毕业设计项目需要一定的时间和资源。
根据上述设计方案，我们制定了以下时间计划：1.机械结构设计：2个月2.传感器与执行器选择：1个月3.控制系统设计：1个月4.软件开发：2个月5.实验验证与性能优化：1个月预期成果完成机械手毕业设计项目后，我们将获得以下预期成果：1.一台具有灵活性和精确性的机械手原型。
PLC机械手臂毕业设计
PLC机械手臂运动 控制实现
运动学方程：描述机械手臂的运动规律 运动学参数：包括位置、速度、加速度等 运动学控制：通过PLC控制机械手臂的运动 运动学仿真：验证运动学控制的准确性和稳定性
运动轨迹：直线、圆弧、螺旋线等
运动时间：设定运动时间，控制运 动节奏
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
运动速度：恒定速度、变速度、加 速度等
网络设备：路 由器、交换机、 网关等网络设 备，实现网络 连接和数据传
输
网络安全：采 用加密、认证、 访问控制等技 术，确保网络 通信和数据传
输的安全性
网络化控制软 件：开发网络 化控制软件， 实现PLC机械 手臂的远程控
制和监控
数据传输方式： 有线传输和无
线传输
通信协议： Modbus、 Profibus、CAN
输入信号：接收来自传感器、按钮等设备的信号 程序执行：根据输入信号执行预先编写的程序 输出信号：将执行结果输出到执行机构，如电机、电磁阀等 反馈控制：根据执行结果进行反馈控制，实现闭环控制
工业自动化：用于生产线上的物料 搬运、装配、检测等
医疗自动化：用于手术、康复等医 疗领域的自动化操作
添加标题
传感器类型： 光电、超声波、
压力等
数据处理：信 号采集、滤波、 放大、转换等
反馈控制：根 据传感器数据 调整机械手臂
动作
安全防护：检 测异常情况， 如过载、碰撞 等，并采取相
应措施
传感器性能测 试：测试传感 器的精度、响 应速度、稳定 性等性能指标
安全防护性能测 试：测试机械手 臂的安全防护功 能，如紧急停止、 安全门、安全光
扩展模块：根据机械手臂的功能需求选择合适的扩展模块，如模拟量输入输出模块、高速计数模块等
机械手毕业设计 (2)
机械手毕业设计1. 引言机械手，也称为机器手臂，是一种用于辅助、自动执行一系列工业任务的机械装置。
随着科技的不断发展，机械手在生产制造领域得到了广泛应用。
本文旨在介绍一个关于机械手的毕业设计项目，包括设计背景、目标、可行性分析，以及具体的设计方案和实施计划。
2. 设计背景目前，各个行业的生产制造过程中都需要使用机械手来完成繁重、危险或精密的工作。
为了提高工作效率和质量，设计与开发一个高效、精确的机械手成为迫切需求。
3. 设计目标本毕业设计旨在设计一个具有以下特点的机械手：•稳定性：机械手必须能够在不同工作环境下保持稳定，并且能够承受合适的负荷。
•灵活性：机械手需要具备足够的灵活性和适应性，能够完成不同种类的任务。
•精度：机械手在执行任务时需要具备较高的定位精度，以确保工作的准确性。
•自动化：机械手需要具备一定的自主决策和自动化能力，能够根据任务需要进行自主操作。
4. 可行性分析在设计过程中，我们进行了可行性分析来评估设计方案的可行性。
可行性分析包括以下几个方面：•技术可行性：通过相关的技术研究和实验，我们确定设计方案具备可行性。
•经济可行性：我们评估了设计和制造机械手所需要的成本，并进行了成本效益分析，确认项目的经济可行性。
•时间可行性：我们制定了详细的项目计划，并评估了完成设计和制造所需要的时间，确认项目的时间可行性。
基于可行性分析的结果，我们确定了毕业设计的可行性，并继续进行了后续工作。
5. 设计方案基于设计目标和可行性分析的结果，我们提出了下面的设计方案：•选择适当的机械结构：根据任务的特点和要求，我们选择了合适的机械结构，包括关节式和平行式机械手臂。
•配置合适的传感器：为了提高机械手的反馈控制能力，我们配置了合适的传感器，例如位置传感器、力传感器和视觉传感器等。
•开发控制系统：我们设计和开发了机械手的控制系统，包括硬件和软件部分。
控制系统能够实现机械手的运动控制、力控制和视觉控制等功能。
机械手毕业设计说明书
机械手毕业设计说明书一、设计目的本毕业设计旨在设计一种机械手，能够根据预先设定的程序自动执行各种操作。
通过该设计，可以提高工作效率，减少人力成本，同时具备高精度和高可靠性。
二、设计背景近年来，随着工业自动化的不断发展，机械手在工业生产中的应用越来越广泛。
机械手凭借其高速、高精度、高可靠性等优势，成为工厂生产线上的重要设备之一。
因此，设计一种功能强大的机械手对于工业生产的提升具有重要意义。
三、设计内容1.机械结构设计本设计采用七自由度机械手结构，包括基座、旋转关节、摇摆关节、剪切关节以及爪子等部分。
结构设计中要考虑刚性、稳定性以及重量平衡等因素，确保机械手能够准确地执行各种操作。
2.传感器系统设计为了使机械手具备自主感知能力，本设计将配备多种传感器，如力传感器、视觉传感器等。
通过传感器系统的设计，机械手可以根据实时的反馈信息进行运动控制，提高操作的准确性和安全性。
3.运动控制系统设计运动控制系统是机械手的核心部分，本设计将采用PLC （可编程逻辑控制器）作为控制器，结合伺服驱动器实现机械手的精确定位和协调运动。
通过编写程序，机械手可以根据预先设定的路径和信号执行各种操作。
四、设计过程1.需求分析针对机械手的应用场景和功能需求，进行需求分析。
确定机械手所需执行的任务类型、速度要求、负载能力等。
2.机械结构设计根据需求分析，设计机械手的结构，包括基座、旋转关节、摇摆关节、剪切关节和爪子等。
进行力学分析和模拟，确保结构设计的合理性和可靠性。
3.传感器系统设计根据需求分析，确定机械手所需的传感器类型和数量。
选择合适的传感器并安装在机械手上，设计传感器的接口电路和数据处理算法。
4.运动控制系统设计选择合适的PLC和伺服驱动器，进行硬件选型和连接。
编写控制程序，实现机械手的位置控制、速度控制和力控制等功能。
5.整体集成与测试将机械结构、传感器系统和运动控制系统进行整体集成。
进行系统测试，检验机械手的功能和性能是否满足设计要求。
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。
机器人机械臂的说明书
机器人机械臂的说明书一、产品介绍机器人机械臂是一种先进的自动化装置，采用高科技技术，具备精确度高、灵活性强的特点。
本产品适用于工业生产线上的各种操作任务，能够替代人工完成繁重、危险或重复的工作。
二、主要组成部分1. 机器人主体：机器人主体由高强度合金制成，具备出色的抗压能力和稳定性。
2. 机器人控制器：控制器采用先进的计算技术，能够实时监控和控制机械臂的运行状态。
3. 传感器：机器人配备多种传感器，包括力传感器、视觉传感器等，以实现智能化感知和反馈功能。
4. 末端执行器：机器人的末端执行器可根据不同需求更换，如夹爪、吸盘等，以适应不同工艺操作。
三、操作步骤1. 开机准备：将机器人主体置于稳固平台上，插好电源，并确认机器人控制器正常工作。
2. 机械臂位置调整：根据操作需求，通过控制器对机械臂的末端执行器进行位置调整。
3. 任务参数设置：根据具体任务，设置机械臂的工作速度、力度等参数。
4. 启动运行：通过控制器启动机械臂的自动运行，机械臂将按照预设的程序完成操作任务。
5. 停机关机：工作完成后，按照操作步骤的逆序进行停机和关机操作。
四、安全警示1. 请确保机器人及周围环境干净，避免杂物进入机械臂工作区域，以免引发意外。
2. 使用前请检查机器人的电源和线路是否正常，以及机械臂运行部件是否松动或破损。
3. 严禁人员靠近机器人工作区域，以免发生触摸、夹伤等安全事故。
4. 长时间使用机械臂时，请注意设立适当的冷却措施，避免机器过热而损坏。
5. 如需进行维护保养，请务必先停机并断开电源。
五、常见问题解答1. 机械臂无法启动怎么办？答：请检查机器人的电源是否正常连接，控制器是否工作正常，如有问题请联系售后服务人员。
2. 机械臂工作过程中发出异常声音怎么办？答：机械臂可能存在零部件磨损或松动，建议立即停机检查并进行维修。
3. 机械臂无法准确操作怎么办？答：请检查机器人的传感器是否工作正常，如有需要可重置或更换传感器。
服务机器人手臂关节结构设计说明书毕业设计论文
摘要机械手是一门涉及计算机科学、机械学、电子学、自动控制、人工智能等多个方面的学科，它代表了机电一体化的最高成就。
现今，机械手已经运用到各个领域，特别是在装配作业方面。
在装配机械手中，平面关节型装配机械手（即SCARA型）是应用最广泛的一种装配机械手。
本课题提出设计一种服务机械手，用于电子元器件等的装配，在分析国内外SCARA产品基础上，经过不同方案的比较，在确定了最优方案后通过认真的计算，仔细的校核，使设计结构简单、运行可靠、经济合理，能满足教学实验等需要，对于更好地熟悉和掌握相关课程具有重要的意义。
本文设计的是一种小型服务装配机械手，主要对这种机械手进行结构方面的设计。
本文设计的SCARA机器人具有以下特点：通用性好、体积小、重量轻、外形美观、成本低，对其本体的可行方案进行了充分的研究后，设计成具有多个自由度的结构，由机身、大臂、小臂及手腕组成，谐波减速器、齿轮、丝杠螺母等组成了机械手简单可靠的传动方案。
该电机的多个关节均采用步进电机驱动，具有控制简单、成本低的特点。
关键词：工业机械手自由度机器人AbstractRobot is a kind of science related to many other ones such as computer science, mechanism, electronics, automation control and artificial intelligence. Now, robots are used in many fields, especially in the aspect of assembly task. It represents the up-most level of mechatronics. Among assembly, plane articulated assemblyrobot (SCARA manipulator) is used most widely.This topic puts forward designing a kind of assemble robot, used for an assemble electronics component, after analy domestic and international SCARA, the surface of sphere SCARA etc. Through compare with different project. After making sure superior project, though the careful calculation and check.Make design with simple structure,credibility circulate, reasonable cost, can satisfy the teaching experiment etc..The presented SCARA manipulator in this paper is a pint-sized assembly robot, where the structure of SCARA manipulator is designed. The presented SCARA manipulator in this paper has following characters: good universality, small volume, light weight, beautiful appearance and low cost, so the structure of robot is fully considered which has four freedoms and is consisted of comprises base, big arm, small arm and wrist. The simple reliable transmission scheme of SCARA manipulator is composed of harmonic deceleration and gear wheel and feed screw. The four joints are all driven by stepping motors, which has the characters of simple control and low cost.Keyword: Industrial robots Freedom Robot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。
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。
机械手毕业设计范文
机械手毕业设计范文首先，机械手的结构设计是整个毕业设计的核心。
机械手通常由多个关节组成，每个关节通过电机驱动实现运动。
在设计关节结构时，需要考虑到工作负载、运动范围以及速度等因素。
一般来说，机械手的关节应该具备足够的承重能力，能够灵活地移动，并且能够在不同的工作环境下保持稳定。
此外，关节之间的连接采用合适的联接方式，如球接头或者滑动联接，以保证机械手的灵活度。
其次，控制系统是机械手设计中不可或缺的一部分。
控制系统负责接收用户输入的指令，并通过编程转化为机械手的运动。
在设计控制系统时，需要选择合适的控制器和传感器。
控制器可以是单片机、PLC或者计算机等，其根据输入的指令来控制关节的运动。
传感器则用于获取机械手与环境之间的信息，包括位置、力度和重量等。
这些信息能够帮助机械手实时地调整、适应不同的工作环境。
最后，操作便捷性也是机械手设计中需要考虑的因素之一、机械手的操作界面应该设计得简单易用，以便用户能够快速上手。
操作界面可以是一个触摸屏或者物理按钮等。
此外，机械手的操作也可以通过编程实现自动化，将一定的动作和指令存储在内存中，可以实现重复操作，提高工作效率。
为了验证机械手设计的可行性和性能，可以进行实验验证。
可以设计一些标准化的任务，如拾取物体、拧紧螺丝等，通过不同参数的调整以及不同工作环境下的实验来评估机械手的性能。
综上所述，机械手的毕业设计需要综合考虑结构设计、控制系统和操作便捷性等因素。
设计一个稳定、高效、易用的机械手可以提高工业生产效率和质量，具有广阔的应用前景。
通过实验验证可以得到机械手设计的可行性和性能，同时也可以为未来的研究提供基础。
总结一下，机械手的毕业设计需要考虑结构设计、控制系统和操作便捷性等因素。
合理选择关节结构和联接方式，设计适合的控制系统和传感器，以及简单易用的操作界面。
通过实验验证可以评估机械手的性能。
机械手的设计具有重要的意义和应用前景，可以提高工业生产的效率和质量。
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。
机械义肢(上肢)的结构设计 毕业设计说明书
目录目录 (1)摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (3)1.1机械义肢的研究背景 (3)1.2机械义肢的研究现状 (3)1.3本文的主要内容 (4)第2章仿生上肢结构分析 (5)2.1仿生上肢的研究方向 (5)2.2人类上肢关节分析 (5)第3章上肢义肢的的结构设计 (7)3.1相关技术参数 (7)3.2设计原则与要求 (7)3.3传动方式和驱动源的选择及总体方案设计 (9)第4章伺服元件的选取和结构设计计算 (11)4.1伺服元件的选取 (11)4.1.1电机的选用 (11)4.2设计与计算 (13)第5章上肢义肢结构设计与分析 (18)5.1小臂及手掌部分设计 (18)5.2大臂结构设计 (19)第6章总结 (19)参考文献 (21)摘要机械义肢（上肢）的结构设计，根据上肢义肢对非规则物品拿取任务的要求，首先在分析人体机械原理的基础上，经分析比较各种结构设计，其次采用丝杠机构和连杆机构相结合并选取电机为驱动元件，设计了一种具有六个自由度的机械上肢义肢结构，这种结构紧凑、简单，重量较轻，成本较低，能够基本实现对真人手臂动作的模仿。
最后，设计上肢义肢结构的零部件，完成驱动原件和标准件的选择和校核，绘制上肢义肢结构二维整体装配图及主要零部件图。
关键词：机械义肢；结构设计；手臂；校核ABSTRACTMachinery predefined limb (upper limb) of structure design， according to upper limb predefined limb on non-rules items took take task of requirements，first in analysis human machinery principle of based Shang，by analysis comparison various structure design，last used screw institutions and linkage phase combined and select motor for drive components，design has a has six a freedom of machinery upper limb predefined limb structure，this structure compact，and simple，control features strong，weight more light，cost lower，to basic achieved on real arm action of imitation. Upper limb prostheses design structural components，complete drive selection of original and standard parts and checking,draw the arm limb structures of two-dimensional General Assembly and main parts diagram.Keywords：structure；design of mechanical ；prosthetic ；arm ；check新乡学院本科毕业设计（设计）第1章绪论1.1 机械义肢的研究背景根据2006年第二次全国残疾人抽样调查和国家统计局发布的公告，我国目前约有2412万的肢残患者，其中29%为上肢残疾患者与1987年第一次全国残疾人抽样调查的肢残患者755万人相比，同比增长60%，现在，每年都有数以万计的健康人因自然灾害、疾病、战争、交通事故等原因沦为了肢残患者。
机器人手臂操作的说明书
机器人手臂操作的说明书一、操作前准备在开始操作之前，请确保已经进行了以下步骤的准备工作：1. 检查机器人手臂的电源连接是否正常，并确保电源开关处于关闭状态。
2. 检查机器人手臂的各个关节是否固定紧密，没有松动的情况。
3. 确保操作环境安全，没有其他人员或障碍物干扰。
二、启动机器人手臂1. 打开机器人手臂的电源开关，并等待机器人系统启动完成。
2. 通过控制面板或遥控器，选择所需的操作模式（自动模式或手动模式）。
3. 如果选择自动模式，请在控制面板上设置所需的运动轨迹或指令。
4. 如果选择手动模式，请确保操作者熟悉手臂控制杆或操作按钮的使用方法。
三、手动操作在手动模式下，操作者可以通过控制杆或按钮来控制机器人手臂的运动。
以下是手动操作的步骤：1. 通过控制杆或按钮控制机器人手臂的水平移动。
向左推动控制杆或按下对应的按钮，手臂将向左移动；向右推动控制杆或按下对应的按钮，手臂将向右移动。
2. 通过控制杆或按钮控制机器人手臂的垂直移动。
向上推动控制杆或按下对应的按钮，手臂将向上移动；向下推动控制杆或按下对应的按钮，手臂将向下移动。
3. 通过控制杆或按钮控制机器人手臂的旋转。
逆时针旋转控制杆或按下对应的按钮，手臂将向左旋转；顺时针旋转控制杆或按下对应的按钮，手臂将向右旋转。
4. 通过控制杆或按钮控制机器人手臂的抓取动作。
根据手臂末端的抓取器类型，推动控制杆或按下对应的按钮，手臂可以实现抓取、松开或旋转等动作。
四、自动操作在自动模式下，机器人手臂可以按照预设的运动轨迹或指令进行操作。
以下是自动操作的步骤：1. 在控制面板上设置所需的运动轨迹或指令。
根据实际需求，可以设置手臂的起始位置、目标位置、移动速度等参数。
2. 确认设置无误后，启动自动模式，机器人手臂将按照预设的轨迹或指令进行操作。
3. 监控操作过程，确保机器人手臂的运动轨迹符合预期。
如有需要，可以随时停止操作或进行调整。
五、操作注意事项在操作机器人手臂时，请务必注意以下事项：1. 避免将手或其他物体靠近手臂的移动范围，以免造成意外伤害。
毕业设计说明书-机器人手臂的开发与使用
毕业设计说明书设计题目：机器人手臂的开发与使用摘要本设计以市场上某款6自由度机械手为对象，对其安装连接、几何结构、电路控制、上位机软件进行了详细介绍。
并根据上位机指令控制机械手原理，制定了手工编写指令的标准。
最终在此标准的基础上，设计开发了由自动编程软件输出程序、仿真软件检验程序、机械手执行程序的体系，从而达到机械手离线编程的目的。
关键词机械手；安装连接；几何结构；电路控制；自动编程；仿真AbstractThe design bases on a section of 6-DOF manipulator in the market for the object, and conducts a more detailed introduction about Installation and connection，manipulator geometry, circuit theory, host computer software. The design develops a standard about hand-written instructions, based on principles of host computer software.Ultimately based on this standard, the design achieves their goals of off-line programming by the automatic programming software output instruction, emulation software testing, manipulator implementation.Key wordsManipulator；Installation and connections；Geometric structure；The circuit structure；Host computer software；Automatic programming；Simulation目录摘要、关键词 (I)Abstract、Key words (II)目录 (III)1. 引言 (5)2. 机械手简介 (5)2.1 机械手在国民生产生活中的意义 (5)2.2 实物机械手简介 (6)3. 机械手连接指南 (7)3.1 接线连接 (7)3.2 软件调试 (10)4. 机械手几何部件 (12)4.1 爪 (13)4.2 臂 (13)4.3 底座 (14)5. 机械手电控部件 (14)5.1电控实物解析图： (14)5.2 电路原理图 (16)5.2.1 电源模块 (17)5.2.2 JSP下载模块 (18)5.2.3 串口模块 (18)5.2.4 MCU模块 (20)5.2.5 舵机信号输出模块 (22)6. 上位机软件 (23)6.1 端口的连接和设置 (23)6.2 通道的控制 (24)6.2.1 舵机控制 (25)6.2.2 上位机控制原理 (25)6.2.3 实际操作 (25)6.3 操作选项 (25)6.4 指令库 (26)6.5 速度调节和间隔时间调节 (26)6.6 手输指令 (27)6.6.1 机械手上位机程序（指令）编写规则 (27)6.6.2 手输指令栏的运用 (27)7. 机械手手工编程的开发和使用 (28)7.1 单步即时动作 (28)7.2 编程连续动作 (29)7.2.1 确定机械手舵机与上位机数值关系 (29)7.2.2 测量机械手尺寸 (34)7.2.3 举例验证 (35)7.2.4 时间、转动量、转速关系 (38)7.2.5 机械手多轴联动优化编程 (40)7.2.6 模块化编程 (42)8. 三位一体离线编程平台 (43)8.1 自动编程软件 (43)8.1.1软件界面介绍 (43)8.1.2 软件核心计算程序 (46)8.2 仿真模块 (47)8.3 机械手执行 (49)谢辞 ................................................... 错误!未定义书签。
机器人机械臂操作说明书
机器人机械臂操作说明书一、前言机器人机械臂是一种用于自动化操作的装置，具备高精度、高可靠性的特点。
本操作说明书将详细介绍机器人机械臂的操作方法和相关注意事项，旨在帮助用户正确地运用机器人机械臂，提高工作效率和安全性。
二、机器人机械臂概述机器人机械臂是一种可编程的机械装置，由多个关节组成，可以模拟人类手臂的运动和动作。
它可以完成各种各样的任务，如搬运、组装、焊接等，并在工业生产中得到广泛应用。
三、操作流程为了正确操作机器人机械臂，请按照以下步骤进行。
1. 准备工作a. 确保机器人机械臂的供电正常，连接稳定；b. 根据所需操作的任务类型，选择合适的机械臂夹具；c. 确保工作区域安全，周围没有障碍物或人员。
2. 启动机器人机械臂a. 打开供电开关，等待机器人机械臂自检完成；b. 根据实际需求，选择合适的操作模式，如自动模式或手动模式。
3. 调整运动参数a. 根据任务要求，设置机器人机械臂的运动速度、加速度等参数；b. 在手动模式下，可以通过控制器上的按键或手柄进行运动参数的调整。
4. 操作机器人机械臂a. 在自动模式下，通过编程或外部输入信号指导机器人机械臂完成任务；b. 在手动模式下，通过控制器上的操作按钮或手柄来控制机械臂运动。
5. 结束操作a. 当任务完成或需要中止操作时，停止机器人机械臂的运动；b. 关闭机器人机械臂的供电开关；c. 清理工作区域，确保设备和周围环境整洁。
四、注意事项为了保证操作的顺利进行和操作人员的安全，请遵循以下注意事项。
1. 定期检查和维护机器人机械臂，保持其正常运行；2. 严禁未经许可拆卸机器人机械臂的任何部件；3. 在操作机器人机械臂时，不要将人体或任何物体置于其运动范围内；4. 在机械臂运动过程中，及时发现异常情况应立即停止操作，并及时排除故障；5. 长时间连续运行机器人机械臂时，应定期检查其温度，并确保不超过设定值。
五、故障排除1. 故障：机器人机械臂无法启动。
可能原因：供电异常、控制器故障等。
机械手毕业设计说明书
摘要在当今大规模的制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机械手作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业认同并采用。
工业机械手的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家的工业自动化水平。
目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重要性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取试教在线的方式。
本文将设计一台四自由度的工业机械手，用于给冲压设配运送物料。
首先，本文将设计工业机器人的底座、手、手腕、臂部等结构。
然后选择合适的传动方式，驱动方式，搭建工业机器人的结构平台。
在此基础上，本文将设计该机械手的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择，反馈方式和反馈元件的选择，端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机械手运行的安全性。
最终实现目标包括：关节的伺服控制和制动问题实时的检测机械手的各关节的运动情况，机械手的示教编程和在线修改程序，设置参考点和回参考点。
关键词：机械手；示教编程；伺服；制动ABSTRACTIn today's large-scale manufacturing, the enterprise to improve production efficiency and ensure product quality, universal attention production process automation degree, manipulator as an important member of automatic production line, gradually by enterprise and the use of identity. Industrial robot technology level and application degree to a certain extent reflect a nation of industrial automation level. Currently, the manipulator main bear the welding, painting, handling and storage, and the intensity of labor great importance of the work, work way to try to teach the general way online.This paper will design a four degrees of freedom industrial robot, are used to transport materials with stamping set. First of all, this article will design the base of the industrial robot hand, wrist, arm, the structure, etc. And then choose the appropriate transmission mode, driving way, build the structure of manipulator platform. On this basis, this paper will design the system control system, including data collection card and the choice of servo amplifiers, feedback and feedback of components of the way choice, terminal board circuit design and control of the software design, focusing on the reliability of the control software and operation safety of manipulator. Finally realize the goals include: the joint servo control and braking problems in real time detection of each joint movement of the manipulator, the manipulator. Teaching program and on-line modification program, set thereference points and back to the point of reference.Keywords: Manipulator; Demonstration program; Servo; brake.目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1工业机械手的分类 (2)1.2工业机械手的组成 (3)1.3工业机械手在生产中的作用 (6)1.4工业机械手设计的目的 (8)1.5工业机械手设计的内容 (9)1.6工业机械手的技术发展方向 (10)2 机械手总体设计方案 (13)2.1原始数据（主要参数） (13)2.2工作要求 (13)2.3系统组成 (14)2.4总体技术方案 (14)3 机械手的手部设计计算 (16)3.1手部结构设计 (16)3.2夹钳式手部设计的基本要求 (17)3.3夹钳式手部的计算与分析 (18)3.4楔块等尺寸的确定 (31)3.5材料及连接件选择 (36)4 机械手的腕部设计计算 (36)4.1腕部设计的基本要求 (36)4.2腕部结构的选取 (38)4.3腕部结构的计算 (40)总结 (53)参考文献 (54)致谢 (56)附录外文文献 (57)1 绪论机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民提供耐用消费品的产业，不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械设备。
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毕业设计说明书设计题目：机器人手臂的开发与使用摘要本设计以市场上某款6自由度机械手为对象，对其安装连接、几何结构、电路控制、上位机软件进行了详细介绍。
并根据上位机指令控制机械手原理，制定了手工编写指令的标准。
最终在此标准的基础上，设计开发了由自动编程软件输出程序、仿真软件检验程序、机械手执行程序的体系，从而达到机械手离线编程的目的。
关键词机械手；安装连接；几何结构；电路控制；自动编程；仿真AbstractThe design bases on a section of 6-DOF manipulator in the market for the object, and conducts a more detailed introduction about Installation and connection，manipulator geometry, circuit theory, host computer software. The design develops a standard about hand-written instructions, based on principles of host computer software.Ultimately based on this standard, the design achieves their goals of off-line programming by the automatic programming software output instruction, emulation software testing, manipulator implementation.Key wordsManipulator； Installation and connections； Geometric structure； The circuit structure； Host computer software；Automatic programming； Simulation目录摘要、关键词 (I)Abstract、Key words (II)目录 (III)1. 引言 (1)2. 机械手简介 (1)2.1 机械手在国民生产生活中的意义 (1)2.2 实物机械手简介 (2)3. 机械手连接指南 (3)3.1 接线连接 (3)3.2 软件调试 (6)4. 机械手几何部件 (7)4.1 爪 (8)4.2 臂 (9)4.3 底座 (9)5. 机械手电控部件 (10)5.1电控实物解析图： (10)5.2 电路原理图 (11)5.2.1 电源模块 (12)5.2.2 JSP下载模块 (13)5.2.3 串口模块 (14)5.2.4 MCU模块 (15)5.2.5 舵机信号输出模块 (17)6. 上位机软件 (18)6.1 端口的连接和设置 (19)6.2 通道的控制 (20)6.2.1 舵机控制 (20)6.2.2 上位机控制原理 (20)6.2.3 实际操作 (20)6.3 操作选项 (21)6.4 指令库 (21)6.5 速度调节和间隔时间调节 (21)6.6 手输指令 (22)6.6.1 机械手上位机程序（指令）编写规则 (22)6.6.2 手输指令栏的运用 (22)7. 机械手手工编程的开发和使用 (23)7.1 单步即时动作 (23)7.2 编程连续动作 (24)7.2.1 确定机械手舵机与上位机数值关系 (24)7.2.2 测量机械手尺寸 (29)7.2.3 举例验证 (30)7.2.4 时间、转动量、转速关系 (33)7.2.5 机械手多轴联动优化编程 (34)7.2.6 模块化编程 (36)8. 三位一体离线编程平台 (37)8.1 自动编程软件 (37)8.1.1软件界面介绍 (38)8.1.2 软件核心计算程序 (40)8.2 仿真模块 (41)8.3 机械手执行 (44)辞 (45)参考文献 (46)1. 引言本设计是在原有机械手臂配置的基础上，为其更深一步的开发与使用而进行的作业，也是为满足机械手臂使用者，机械手臂维护者的需要而进行编制。
本设计的容将涉及包括：机械结构、电路控制、visual basic编程、三维仿真等容，最终达到不改变硬件、软件条件下，通过制定规标准，完成离线编程功能开发的目的。
2. 机械手简介机械手出现在20世纪中期，以其运动的重复性及准确性得到极大的发展，已经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的主要标准。
通常机械手臂有机械系统，控制系统组成。
其控制方式种类较多，早期以机械部件实现，近几十年微机技术成为控制的主要形式[1]。
2.1 机械手在国民生产生活中的意义工业生产：机械手的出现加快了机械工业进入自动化，省人化，高效化的领域。
随着工业发展的进行，在国民生产劳动密集性行业中，劳动量与劳动价值比例需要进行改革。
减少成本是现代企业增加竞争力的有力手段，以日本为例，在第二次世界大战后，日本劳动力对于经济的高速发展出现严重不足的困难。
为此，日本在1967年从美国引入机器人及其技术，并在其后短短十几年的时间中机械人在各个领域中广泛被使用。
机械人的特性使生产成本大为降低，成功的令日本物美价廉的产品以绝对优势进入美国市场，迫使美、英、法等国不得不采取措施，奋起直追[2]。
居民生活：逼真的人形机器人为居民生活提供帮助[3]。
随着第一款人造假肢的问世，机械肢便被赋予崭新的意义。
据调查目前，国际社会公认的全球残疾人比例约为全球总人口的10%，平均每十个人就有一个人是残疾人，机械肢可以协助部分残疾人恢复自理能力[4]。
医疗器械的机器人化也在不断的加深。
手术简单化，创口小型化可以大大提高手术成功率与术后恢复能力。
小型化的医用机器人正不断的被研发出来进入医院，协助进行各种不同的医疗救助[5]。
2.2 实物机械手简介本设计以市场上某款机械手为对象进行几何机构分析，控制电路分析，并通过编程功能达到复杂动作功能。
本设计采用设备：1、6自由度铝合金机械手（实物如图1所示）2、32路控制系统图1 6自由度铝合金机械手此机械手是有六个伺服电机的机器手臂。
人类的手臂，除了肩、肘、腕三个关节外，还有手指的关节，此机械手模拟仿真了除手指外其它关节。
使用了6个舵机可以实现手的简单动作，例如抓取鸡蛋。
产品配置：1、机械手臂 1台2、机械手臂控制器 1台3、串口线 1条4、电池盒 1个5、光盘 13. 机械手连接指南在机械手运动之前必须将机械手臂与控制器进行正确连接，并将控制器进行合适设置，最后通过上位机软件输出控制信号进行控制。
3.1 接线连接1、在安装前必须准备好以下工具：图2 工具2、控制器接口介绍：图3 控制器接口备注：波特率设置图4 波特率1控制器出厂设置波特率默认值为：115200（即两个针冒都插上）。
此控制器，只能设置4种波特率，插上针冒表示“1”，没插针帽表示“0”。
四种波特率设置见下图5种设置图解：图5 波特率23、连接伺服电机电源因为伺服电机工作电流比较大，我们使用直流稳压电源给六个伺服电机供电。
把准备好的导线按照图中的接线孔和直流稳压电源进行连接。
注意电源的正负极性。
（备注：在电源接线过程中需要用到一字螺丝刀）4、连接伺服电机控制器一共有32路电机驱动，我们使用第1-6路。
控制器上有三排插针用来连接伺服电机。
每个插针的用途在图中已经标出。
每路伺服电机接线有三路组成，分别为电源线（中间红色）、地线（黑丝或棕色）信号线（白色或棕色）。
按次序将六路伺服电机连接到控制器上。
5、连接控制器电源控制器上共有三路电源输入口，中间为单片机电源输入口，需将配件中的电图6 伺服电机电源 图7 伺服电机连接 图9 电池盒 图8 单片机电源输入池盒正确的连接到此电源输入口上。
6、将控制器和电脑串口进行连接使用配件中的串口线，按照正确的接口方法，将控制器串口和电脑串口连接。
3.2 软件调试1、打开电脑上位软件在光盘“上位机软件”文件夹中双击“6 servo robot arm controller.exe”图11 电脑和控制器连接图10 控制器串口 图12 上位机软件界面文件，就在电脑中显示上位机界面，如图12所示图13 通道选择选中1-6通道的复选框，使数值条处于有效状态2、机械手实现运动的操作流程（1）、先将直流稳压电源旋钮调到最小，打开直流稳压电源开关，由小到大，将电压调到6V，电流调到2A或更大。
（2）、将准备好的6节AA电池正确的装入电池盒。
（也可使用直流稳压器代替）（3）、点击上位机软件左上角的“连接”按钮。
（4）、点击软件中的“复位”按钮，然后再点击左下角的“运行”按钮，机器手臂便可运动了。
3、上电前最后检查：伺服电机电源接线、六路伺服电机接线、单片机电源接线。
注意：无法动作现象处理（1）、查看单片机电源是否有接反的情况（2）、查看伺服电机接线方向是否正确（3）、查看控制器板上波特率跳线是否正确（4）、查看上位机软件的COM口设置。
COM1是通用端口，对多数台式机来说，选“COM1”口便会和电脑成功连接。
如果COM1口不成功的话，可选用COM2口。
（5）、如果以上原因都被排除，机器手臂还是无法远动，可检查伺服电机电源电流，如电量不足，可适当调整稳压电源输出。
4. 机械手几何部件机械手几何结构组成：爪、臂、底座图14 机械手（2D）图15 机械手（3D）4.1 爪手部（亦称抓取机构）是用来直接握持工件的部件，按其工作原理课分为两类：夹持类和吸附类。
本设计机械手为平移型外夹式手部，其手部是由手指、传动机构和驱动装置三部分组成[6]。
平移型外夹式手部，夹持力计算[7]*AB 为直接夹取产品部分，故接触点由实际装夹时测量为准。
（5mm ≤d ≤35mm ） *通过查询手部舵机参数，得舵机输出力矩为1.8KG*cm*由实际测量得α=75度，BC=19.8mm ，c=31mm ，b=0mm ；故e=BCsin α=19.13mm 由公式；得夹持力计算公式：4.2 臂图16 爪图17 夹持力手臂部件是机械手的主要握持部件。
它的作用是支承手部（包括工件或工具)，并带动它们作空间运动。
臂部运动的目的：把手部送到空间运动范围内的任意一点。
如果改变手部的姿态(方位)，则用腕部的自由度加以实现。
因此，一4.3 底座机械手底座是承受机械手主体及所夹物件重量、定位机械手臂的部件。
通常情况下机械手底座分两类：1.不可移动型，机械手臂被固定在底座上不可移动，机动性较低。
2.可移动型，机械臂被安装在可移动的底座上，机动性较高[10]。
5. 机械手电控部件电控部件为机械手数据处理中心5.1电控实物解析图：a. WIFI 扩展接口：Wi-Fi 是一种可以将个人电脑、手持设备（如PDA 、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。