基于Solidworks的机械手运动仿真设计
毕业设计---数控车床上下料机械手Solidworks三维建模及动画演示
机床上料机械手是典型的机电一体化设备，它可自动地为机床抓取工件，取代操作人员频繁取料，降低劳动强度，提高工作效率。
本课题所涉及的数控车上下料机械手自1999年投入运行,工作安全可靠,效果良好,可用做数控机床自动上料设备和生产线上的自动抓取设备。
本课题主要是应用Solidworks软件的三维设计功能，对数控车床上下料机械手的各零部件进行三维设计并实现其各部件的装配和运动仿真。
1. 1
人类在改造自然的历史进程中，随着对材料、能源和信息这三者的认识和用，不断创造各种工具（机器），满足并推动生产力的发展。
机器人技术从诞生到现在，虽然只有短短三十几年的历史，但是它却显示了旺盛的生命力。近年来，世界上对于发展机器人的呼声更是有增无减，发达国家竞相争先，发展中国家急起直追。许多先进技术国家已先后把发展机器人技术列入国家计划，进行大力研究。我国的机器人学的研究也已经起步，并把“机器人开发研究”和柔性制造技术系统和设备开发研究等与机器人技术有关的研究课题列入国家“七五”、“八五”科技发展计划以及“八六三”高科技发展计划。
总之，机械手是提高劳动生产率，改善劳动条件，减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段，国内外都很重视它的应用和发展。
1.3
1.3.1国外应用
美国制造155毫米的钢弹体洛克福特军械厂，从胚料加工开始到加工完毕直至弹体包装都自动进行，不用人手去接触，达到全自动生产。
【精品完整版】毕业设计(论文)基于solidworks工业机器人设计
（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）毕业设计（论文）Graduation Project (Thesis) for Undergraduate of LSHU 题目基于SolidWorks工业机器人设计TITLE Base SolidWorks Industrial EquipmentHuman Design学院矿业工程学院School School of Mining Engineering 专业班级Major&Class姓名Name指导教师Supervisor论文独创性声明本人所呈交的论文，是在指导教师指导下，独立进行研究和开发工作所取得的成果。
除文中已特别加以注明引用的内容外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并致谢。
本声明的法律结果由本人承担。
特此声明。
论文作者（签名）：摘要在当代所有全自动高智能的制造区域，工业用的机械人本领是在这几十年里发展而来的。
工业机器手是工业机器人的一类，它们是通过自己的手臂和机械结构性能的双方的结合来完成任务的，各种动作是通过编程来实现的特征，尤其是机器人的智力和接受性[1]。
在保证精度情况下，能在多样环境下完成操纵能力，多功能自动定位控制和变化性的控制，能适应多个自由度，不同环境的作业有不同的机器人工作。
本文作为设计对象选择汽车生产线轴锻造搬运的机械手设计，设计了手和身体的各部分设计，机械手采用液压气缸臂驱动，使用SolidWorks软件进行了组装图和零件图的设计，对机械手进行简单的3D造型、爆炸图、动漫。
关键词：SolidWorks；机械手；液压AbstractIn the field of automatic manufacturing, industrial robot technology has been developed here for decades. Industrial robot hand is a kind of industrial robot, which is the completion of their own human and mechanical structure and performance of both sides of the task, for a variety of programming features, especially human intelligence and adaptability. In the case of guaranteed accuracy, the ability to perform manipulation, automation, positioning, control, and change in a variety of environments, the task of delivering jobs in a wide variety of environments with varying degrees of freedom, is something.The manipulator design of automobile production spool handling this draft forging as the design object, the design of each part of the design of hand and body, the mechanical hand adopts hydraulic cylinder arm drive, SolidWorks is used to design the assembly drawing and parts drawing, simple 3D modeling, animation of the manipulator, explosion diagram.Keywords :SolidWorks; Manipulator; Hydraulic pressure目录引言 (1)1总体方案设计 (4)1.1汽车半轴模锻生产线的总体方案 (4)1.2机器人总体方案 (6)2手臂的设计计算 (8)2.1手臂直线运动的驱动力计算 (8)2.1.1手臂水平回转运动驱动力计算 (8)2.1.2手臂竖直升降运动驱动力计算 (11)2.2 手臂上下驱动的力矩计算 (12)2.3液压缸的选择 (13)2.3.1伸缩缸的选择 (13)2.3.2摆动缸的选择 (15)2.4 手臂的结构及装配 (17)2.4.1连接摆动缸 (18)2.4.2安装伸缩缸 (19)2.4.3手臂连接 (20)3机身设计 (22)3.1 机身材料选用 (22)3.2 机身结构设计 (22)3.3 机械定位挡块设计 (24)3.3.1竖直定位挡块 (24)3.3.2水平定位挡块 (25)3.4 机器人装配 (25)4机器人S o l i d W o r k s建模仿真 (27)4.1 SolidWorks软件介绍 (27)4.2 机器人SolidWorks三维建模及装配 (27)4.2.1零件的建模 (27)4.2.2机器人装配 (30)4.3 机器人SolidWorks运动仿真 (31)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录 (37)引言目前在我国民营企业中的汽车行业名列前茅，近些年每个家庭都会拥有汽车导致汽车发展迅速。
基于Solidworks的机械手运动仿真设计
基于Solidworks的机械手运动仿真设计０引言机械手对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。
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，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门，更能提高劳动生产率和自动化水平。
随着现代生产的机械化和自动化的发展对机器人的需求越来越大因而对机器人的末端执行机构机械手的研究尤为重要。
一些软件的发展为机械手的设计分析提供了方便降低了生产成本，本设计是基于Ｓolidworks软件，使得设计效率大大提高[1]。
本文是为普通车床配套而设计的上料机械手。
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操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。
１机械手工作原理上料机械手直接与工件接触的部件,它能执行人手的抓握功能。
手抓取物体以物体为中心,用两根手指包络物体。
根据抓取物体时的相对状态,靠手指与工件之间的摩擦力来夹持工件。
本上料机械手采用二指平动手爪,属于夹持式手爪,手指由四杆机构带动,当上料机械手手爪夹紧和松开物体时,手指姿态不变,作平动。
机械手手爪的结构见图1，①为支架、②气动杆、③和④为大螺钉、⑤和⑥为三孔连杆、⑦为小螺钉、⑧短连杆、⑨和⑩为手指。
通过气动杆②来传动力的，气缸带动气动杆②使之向上移动时,其它的杆件共同运动,此时手爪是处于握紧工件的过程;反之,当气缸带动气动杆②向下移动时, 手爪是处于张开的过程。
这样,用气缸带动连杆②做往复平动，从而使其它杆件运动,带动手爪张合，手指上的任意一点的运动轨迹为一弧摆动。
图1机械手装配简图2基于Ｓolidworks机械手仿真动画设计2.1Ｓolidworks介绍SolidWorks是一款功能强大的中高端CAD软件，方便快捷是其最大特色。
它有全面的零件实体建模、生成工作机构的分解动画制作和高级动画制作等功能该软件以参数化特征造型为基础，具有功能强大、易学、易用等特点，是当前最优秀的中档三维CAD软件之一。
基于SolidWorks 的新型苹果分类包装机机械手的虚拟设计
基于SolidWorks 的新型苹果分类包装机机械手的虚拟设计王启超机电学院学号：092080201043摘要：在SolidWorks2008环境下以新型苹果分类包装机机械手为例，对其进行参数化设计，通过修改相应的特征来完成最终的设计任务。
采取建模方法、装配及检验、生成工程图3 个步骤，论述了虚拟设计的过程，并得出结论：在SolidWorks2008环境下进行虚拟设计，完全符合实际生产中进行的组装过程。
关键词：机械工程；SolidWorks；参数化建模；虚拟设计机械手是模仿人手的动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动机械装置。
机械手能够代替人完成人力所不及或人所不适宜的工作。
随着机械手在各个领域的应用，对其综合性能提出了更高的要求：专业性更强，实用性更高，经济性要求也已经摆到了人们的面前，因此结构简单、操作方便、能满足功能要求又具有一定的可靠性的小型机械手需求量越来越大。
我国从50年代开始搞固定动作机械手（行程开关控制），60年代开始搞数控机械手70年代末开始搞机器人。
工业机器人与智能机器人已进入我国的八.五、九.五科技发展计划及863高技术规划，受到各方而越来越多的重视。
机械手的研究和应用在我国尚属起步阶段，但已显示出许多特殊的优点，展现出了广阔的应用前景。
对于机械手在我国的研究和应用主要有：（1）机械手基础性能的试验以及基础理论研究，解决制造技术存在的问题。
（2）针对笨重、高温、有毒、高粉尘，易燃易爆、单调等恶劣劳动环境，有计划有步骤地推广应用和研制多种机械手，用于铸、锻、焊以及喷漆等工业作业中。
（3）提高机械手精度和运动速度，以适应高生产率和生产节拍的需要。
要研究解决苹果包装抓取搬运机械手的研究机械手的运动速度和缓冲、定位技术。
解决机械手的定型设计、定点、定量生产以及配套件的生产和供应问题，推进机械手设计制造中的现代化（CAD/CAM）、标准化、系列化。
随着工业技术的发展，国内外研制了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。
基于Solidworks的机械手三维建模及其运动仿真
5 结语
责任编辑：于淑清 收稿日期：2010－04－14
215
第 31 卷第 10 期
基于 Solidworks 的机械手三维建模及其运动仿真— ——夏学文，等
Vol.31No.10
1.1 机械手零部件的三维建模
的零部件会自动定义为固定静止的部件，然后依次
Solidworks 零部件的建模过程为： 首先选取合 插入 各 零 部 件 ，通 过 一 系 列 的 配 合 约 束 关 系 ，装 配
［5］吴序堂. 齿轮啮合原理［M］. 西安：西安交通大学出版社，2009. ［6］刘鹄然，赵东福，宋德玉. 现代啮合理论［M］. 杭州：浙江大学出版
社 ，2008. 作 者 简 介 ： 耿 金 萍 （1984- ），女 ，江 苏 徐 州 人 ，中 国 矿 业 大 学 机
电 学 院 ，研 究 生 ，机 械 制 造 及 其 自 动 化 专 业 ，电 话 ：0516-83590278 ， 电 子 信 箱 ：gengjinping188@.
注意的问题。 有些零部件特征相当的复杂，例如铲 零部件”命令，依次如图 1 所示，排列各零部件，顺
臂爪臂的建模。 因为它的主体特征是一个比较复杂 序按照从上到下排列。 注意插入的零部件应该集中
的曲面，所以需要熟练曲面建模的命令。 曲面建模 在一个区域，不要过于分散，以便于下一步装配步
通过带 控 制 线 的 扫 描 曲 面 、放 样 曲 面 、边 界 曲 面 以 骤 。 （3）装 配 时 ，将 所 有 的 零 部 件 通 过 “重 合 ”、“平
1.2 机械手的装配 Solidworks 提供了强大的装配功能，其优点为：
（1）在 装 配 体 环 境 下 ，可 以 方 便 地 设 计 及 修 改 零 部
基于SolidWorks+2000的圆柱坐标型工业机械手设计
组成。柔轮为具有外齿的弹性薄壁零件，刚轮为 剐性的内齿圈，波发生器为椭圆凸轮及压配在凸 轮上的薄壁轴承。当刚轮固定，波发生器轴转动
时，柔轮在波发生器径向力作用下产生变形，在 椭圆凸轮长轴方向，刚轮和柔轮的轮齿完成啮合， 而短轴方向，刚轮和柔轮的轮齿完全脱离。由于 刚轮齿数和柔轮齿数相差甚少，这样波发生器的 高速转动输入（ｃ，，变成柔轮轴的低速转动输出∞：
与自动化，２００６（０２）
基于ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ ２０００的圆柱坐标型 工业机械手设计
淮海工学院工程训练中心 韩服善 南京铁道职业技术学院苏州校区机械系 王建胜
摘要：根据机械手的使用要求，确定主要工作参数，选择驱动系统和电控系统，完成整机结构设计。采 用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ中的质鼍特征工具，对零件的质量、密度、体积、重心、惯性主轴和惯性力矩进行辅助设计计算， 大大减轻了设计过程中的繁琐计算及校核步骤。
基于solidworks的液压挖掘机手臂的建模与仿真本科毕业论文
本科毕业论文（设计）基于SolidWorks的液压挖掘机手臂的三维建模及运动仿真毕业设计（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：学位论文原创性声明本人郑重声明：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内容外，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：年月日学位论文版权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内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：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：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）致谢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。
SOLIDWORKS工业机器人数字化建模教程 项目八 机械手臂曲面数字化设计
项目要求
项目实施
3.绘制草图轮廓，并标注尺寸。
操作
草图全部为黑色， 说明完全定义。
草图轮廓并标注尺寸
项目要求
项目实施
二、退出草图绘制模式
单击图形区右上角的按钮
，退出草绘模式。完成“草图2”。
三、生成曲面-基准面2
操作
➢ 选择“FeatureManager设计树 ”中的“草图1”，生成曲面； ➢ 在【平面】属性管理器的【边界实体】选项卡中选择“草图2”。
SOLIDWORKS工业机器人数字化建模教程
项目八 机械手臂曲面数字化设计
项目要求
完成该零件的三维数字化设计
机械手臂曲面
项目要求
项目实施
任务一 基准曲面生成
一、进入草图绘制环境
1. 建立新文件并命名。
2. 确定草图基准面。选择【前视基准面】，进入草图绘制环境。
项目要求
项目实施
二、绘制草图
1. 绘制两条相互垂直中心线。
【平面】属性管理器
生成平面区域曲面2
项目要求
项目实施
任务四 放样生成封闭区域
放样曲面：指通过曲线之间的平滑过渡而生成曲面的方法。 放样曲面主要由放样的轮廓曲线组成，如果有必要可以使用引导线。
放样曲面的方法：
菜单【插入】→【曲面】→【放样曲面】。 单击【曲面】选项卡的【放样曲面】按钮 。 单击【曲面】工具栏的【放样曲面】按钮 。
草图轮廓并标注尺寸
4. 添加几何关系。 ➢添加椭圆的长轴端点为水平。
操作
草图线条都为黑色， 说明完全定义。
添加几何关系后草图完全定义
项目要求
项目实施
5.绘制直线。
绘制直线使草图封闭
二、退出草图绘制模式
基于Solidworks和VC++的抛光机器手运动仿真研究
基于Solidworks和VC++的抛光机器手运动仿真研究李晓伟;周宏甫【摘要】Describe an implementation program of based on ZigBee wireless network power supply control system. Implementation to control power supply base onexperimental appointment data, improve the work environment and management efficiencyof the laborator. Solved equipment Laboratory abuse phenomenon in the laboratory.%设计了一种自由曲面抛光的关节型机器手,对其进行了运动学建模.利用几何法简化求逆解过程,并给出了显式的解析解.在Visual studio 2003中应用VC++和MFC编程,计算出空间轨迹的各关节角度.在Adams 2010中完成了机器手的三维实体建模,并运用样条插值的轨迹算法,完成了机器手实现三维空间轨迹的运动学仿真过程,验证了几何法求解和轨迹规划的正确性,以及方案的可行性.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)008【总页数】5页(P1923-1927)【关键词】抛光;逆运动;VC++;样条插值;仿真【作者】李晓伟;周宏甫【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640【正文语种】中文【中图分类】TP241.2目前，大部分自由曲面最后的研磨、抛光等光整加工过程，仍主要依靠熟练工人手工操作，不仅费时费力，效率低下，而且产品的加工质量和一致性差，精度低。
另外，工业现场的抛光环境比较恶劣，噪声和粉尘严重，影响操作工人的健康。
基于Solidworks创建的机械手的SimMechanics仿真
现代制造技术与装备2016年11月-正文-20161205.indd 61
2016/12/19 10:3动过程
现代制造技术与装备
２０１６ 第 １１ 期 总第 ２４０ 期
入 SimMechanics，进行仿真优化。
旋转角速度 W23(deg/s) 旋转角速度 W22(deg/s) 旋转角速度 W21(deg/s) 旋转角速度 W13(deg/s) 旋转角速度 W12(deg/s) 旋转角度 θ12(deg) 手指 1 中指节运动曲线 50 0 -50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 时间 T(s) 手指 1 远指节运动曲线 20 0 -20 旋转角加速度 2 2 2 2 旋转角加速度 α21(deg/s ) 旋转角加速度 α13(deg/s ) 旋转角加速度 α12(deg/s ) α23(deg/s2) 旋转角加速度 α22(deg/s ) 200 150 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 时间 T(s) 1 0 ×104
图 6 展示了机械手的整个运动过程。初始状态时，机械 手三指摊开；在 0 ～ 3s 内，手指 2 和 3 绕着各自的近指节 关节旋转 180°，至三指并拢，如图６（c）所示；3 ～ 6s， 三手指同时向掌心弯曲， 做抓取状 ； 6 ～ 10s， 三手指重新张开。
-1 -2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 时间 T(s) ×104
图 ４ Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ 装配体转换流程图 图 ２ 机械手三视图 图 ３ 机械手 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ 三维装配图
手指 1 近指节 Y X 手指 3 手指 2 Z 中指节
近指关节可绕 Z 轴旋转一定角度；三个手指的中指节和远 指节都为旋转副关节，可绕 X 轴旋转。
基于Solidworks的机械手爪运动仿真及有限元分析
［ Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ］ Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ Ｍａ ｉ ｎ ｐ ｌａ ｕ ｔ ｏ ｒ Ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ — ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ
机器人手爪是机器 人可 以实现类似人手的功能部件 ， 用来夹持 工件 或工具 ， 是一个很重要 的执行机构 。 目前在 每个领域都有广泛 的应用如 汽车及汽车零部件制造业、 机械加工行业 、 电子行业 、 煤 矿 机械 、 橡胶 及塑料工业 、 食品工业、 木材 与家具制造业等 。 随着计 算 机应用技术 的发展 ， 计算机模拟预先实现功能 已成为科学研究的一 个重 要手段 ， 在论证可行性 、 工程设计合理性和 找到最佳 方案过程 中起着重 要作 用。 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ ￣－ － 套基于Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗｓ的Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ ＡＥ ／ ｃ ＡＭ／ Ｐ Ｄ Ｍ桌面集 成体 系， 拥有强大的特征创建本领和装配控制 能 力［ １ 】 。 本文针对 了上海 巴马克电气有限公司从德国引进的空调冰箱 压 缩机 自动化钎焊机械 手爪进 行研究。 为将 此技术国产化 ， 更优化 而开 展前期仿真 ， 分析 的研究 。
【 摘 蔓 】以 巴玛 克公 司 自动化 钎焊机 械手 爪为对 象， 利， ￣ Ｉ Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ 开展机械 手爪 结构设计 ， 三维建模 ， 然后运 用插 件 ￣ｍｏ ｄ ｏ ｎ 、 ｓ ｉ ｍ ｕ ｈ ｄ ０ ｎ 对它 进行 运动 仿 真分析 和有 限元 分析 。 最后得 到 机械 手的 运动轨 迹， 作 业 空 闯情 况， 为公 司机 械手 爪后 续的优 化设计 研 究提供依 据 。 【 关键 词 】 Ｓ ｏ ｈ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ机 械手 爪 三维建 模 运动仿 真
毕业论文(设计)基于solidworks 爬行机器人爬行机构的模型建立及运动仿真
毕业设计任务书1．设计的主要任务及目标（1）通过使用solidworks软件的机械系统虚拟设计和运动仿真的基本方法，综合运用solidworks的参数化、变量化建模技术以及自上向下的设计思路，完成爬行机器人爬行机构各个零件的虚拟建模并形成装配体，最后进行简单的动画演示。
（2）对运动机构进行仿真分析。
2．设计的基本要求和内容（1）参考资料设计爬行机器人的爬行机构。
（2）使用solidworks软件对爬行机构各个零件实体建模。
（3）使用solidworks软件插入爬行机构的零部件组装成装配体。
（4）对装配体进行动画设计。
（5）对装配体进行仿真分析。
3．主要参考文献[1]刁彦飞.仿蜘蛛爬行机构设计探索[J].《应用科技》.2004年03期[2]倪宁.四足仿生爬行机器人研制[D].南京航空航天大学.2011.12[3]郗向儒.基于SolidWorks的运动仿真研究[D].西安理工大学。
2004.5[4]蒋宗礼,赵钦,肖华,王蕊 .高性能并行爬行器[D].北京工业大学.2006.124．进度安排设计（论文）各阶段名称起止日期1 确定具体选题,开题报告2014.3.01~2014.3.072 收集掌握相关资料2014.3.08~2014.4.203 通过solidworks完成爬行机构的设计2014.4.21~2014.5.214 编写并完善论文2014.5.22~2014.6.015 准备并答辩2014.6.2~2014.6.20基于Solidworks 爬行机器人爬行机构的模型建立及运动仿真摘要：爬行机器人是一种基于仿生学原理研制开发的新型足式机器人。
它采用类拟生物的爬行机构进行运动,自动化程度高，具有丰富的动力学特性。
此外，爬行机器人相比其它机器人具有更多的优点：它可以较易地跨过比较大的障碍（如沟、坎等），对凹凸不平的地形的适应能力更强；因此，爬行机器人的研究已成为机器人学中一个引人注目的研究领域。
本次设计通过使用solidworks软件的机械系统虚拟设计和运动仿真的基本方法，综合运用solidworks的参数化、变量化建模技术以及自上向下的设计思路，完成爬行机器人爬行机构各个零件的虚拟建模并形成装配体，最后进行简单的动画演示。
基于Solidworks装弹机器人的虚拟设计及其运动仿真
模型如图１ 所 示 。该 机 器 人 采用 的 是 五 自由度关 节 型 结 构 ，主 要 包括 机 座 （ 即 底 部 和 腰 部 的 固定 支 撑 ）结 构 及 腰 部 关 节 转 动 装 置 、大 臂 （ 即 大 臂 支 撑 架 ）结 构 及 大 臂 关 节 转 动 装 置 、小 臂 （ 即小 臂 支 撑 架 ）结 构 及 小 臂 关 节 转 动 装 置 、手 腕 （ 即 手 腕 支 撑 架 ）结 构 及 手 腕 关 节 转 动 和 俯 仰 装 置 和 末 端 执行 器 （ 即手 抓部 分 ）的设 计 。
首 先 在 模 型 状 态 下 选 择 移 动 或 旋 转 各 个 零 件 ，检 查 各 个 零 部件 的 自由 度是 否 正 确 ，然 后 在 评 估 中选择 干 涉 检 查 ， 系统 会 自动 检 测 是 否 会 发
生 干 涉 ，如 果 机 器人 的结 构 设 计 不 合 理 ，则 机 器
等配 合关 系 。例 如 机 器 人 的 各 个 关 节 都 是 以铰 接
配 合 ，从 而实 现 腰 部 回转 、大 臂 和 小 臂 的 转动 以 及手 腕的 俯仰 等动 作 。
２ ）干 涉 检查
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ 装弹机器人 的建模及装配
１ ． １ 机器 人 三维模 型 的建 立
装 弹 机器 人 采 用ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ 进 行三 维 建模 ，其
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ － ０ ７ －１ ７ 作者 简介：司建星 （ １ ９ ８ ７一），男，山东滨州人 ，在读研 究生 ，研 究方 向为机械 设计 及其理论 。
第３ ５ 卷
第１ ０ 期
２ ０ １ ３ —１ ０ （ 下） 【 ２ １ ｌ
基于Solidworks创建的机械手的SimMechanics仿真
基于Solidworks创建的机械手的SimMechanics仿真
李成浩
【期刊名称】《现代制造技术与装备》
【年(卷),期】2016(000)011
【摘要】通过Solidworks为三维建模软件,快速建立了三指机械手三维实体模型.阐述CAD模型建立后,导入SimMechanics仿真的方法.通过机械手在SimMechanics中的仿真,得到其仿真动画,研究其运动学特性.仿真流程的建立将为后续轨迹优化算法设计、动力学分析研究,提供仿真和验证途径.
【总页数】2页(P61-62)
【作者】李成浩
【作者单位】苏州高博软件技术职业学院,苏州 215163
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于Solidworks & SimMechanics的机构运动分析与仿真 [J], 杨树川;邵金龙;杨术明;朱学军;马伏龙
2.基于SimMechanics的四自由度机械手控制系统机液耦合仿真 [J], 朱琪;吴雁;何玉安
3.基于SolidWorks&SimMechanics对3-UPU并联机器人运动学仿真及控制 [J], 宋马军;陈健伟;张荣兴;朱城伟
4.基于SimMechanics与Virtual Reality的双臂仿真机器人平台创建 [J], 杨博;
张国良;宋海涛
5.基于Solidworks与SimMechanics的刚体动力学联合仿真方法 [J], 韩刚;刘瑞;吕鹤
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2012年8月第24期
科技视界
SCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界0引言
机械手对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步
发展起着重要作用。
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，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门，更能提高劳动生产率和自动化水平。
随着现代生产的机械化和自动化的发展对机器人的需求越来越大因而对机器人的末端执行机构机械手的研究尤为重要。
一些软件的发展为机械手的设计分析提供了方便降低了生产成本，本设计是基于S olidworks 软件，使得设计效率大大提高[1]。
本文是为普通车床配套而设计的上料机械手。
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操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。
1机械手工作原理
上料机械手直接与工件接触的部件,它能执行人手的抓
握功能。
手抓取物体以物体为中心,用两根手指包络物体。
根据抓取物体时的相对状态,靠手指与工件之间的摩擦力来夹持工件。
本上料机械手采用二指平动手爪,属于夹持式手爪,手指由四杆机构带动,当上料机械手手爪夹紧和松开物体时,
手指姿态不变,作平动。
机械手手爪的结构见图1，①为支架、
②气动杆、③和④为大螺钉、⑤和⑥为三孔连杆、⑦为小螺
钉、⑧短连杆、⑨和⑩为手指。
通过气动杆②来传动力的，气缸带动气动杆②使之向上移动时,其它的杆件共同运动,此时手爪是处于握紧工件的过程;反之,当气缸带动气动杆②向下移动时,手爪是处于张开的过程。
这样,用气缸带动连杆②做往复平动，从而使其它杆件运动,带动手爪张合，手指上的任意一点的运动轨迹为一弧摆动。
图1
机械手装配简图
基于Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的机械手运动仿真设计
郑向华
（成都工业学院机电工程系
四川成都611730）
【摘
要】本文在上料机械手设计与研究的基础上，具体进行了机械手仿真动画设计。
完成基于S olidworks 的机械手运动仿
真，利用仿真动画来描述其工作原理。
设计结果表明该设计可大大提高设计效率，收到良好效果。
【关键词】机械手；运动仿真；Solidworks
The Design of Manipulator ’s Motion Simulation Based on the Solidworks
Z HENG Xiang-hua
（Electromechanical Engineering Department,Chengdu Technological University,Chengdu Sichuan ，611730,China)【Abstract 】In this paper,the design of manipulator on the basis of the design and study,specific for manipulator simulation ani -
mation pleted based on SolidWorks manipulator motion simulation,simulation animation to describe its working principle.The result indicates that this design can greatly improve the design efficiency,received good results.
【Key words 】Manipulator ；M otion simulation ；Solidworks
※基金项目：四川省教育厅项目（基金号10ZC035）。
作者简介：郑向华（1977—），女，黑龙江嫩江人，讲师，硕士研究生毕业，主要从事机电设计、CAD\CAE\CAM 及材料的研究。
项目与课题
17
SCIENCE &TECHNOLOGY VISION
科技视界2012年8月第24期
科技视界
2
基于S olidworks 机械手仿真动画设计
2.1
S olidworks 介绍
SolidWorks 是一款功能强大的中高端CAD 软件，方便快
捷是其最大特色。
它有全面的零件实体建模、生成工作机构的分解动画制作和高级动画制作等功能该软件以参数化特征造型为基础，具有功能强大、易学、易用等特点，是当前最优秀的中档三维CAD 软件之一。
SolidWorks 有全面的零件实体建模、生成工作机构的分
解动画制作和高级动画制作等功能。
工作原理最好的表达方式莫过于动态仿真，因为动态仿真是一种传递工作过程中各组成零件动作情况的良好载体，它的特点就在于形象和直观。
Animator 插件就是一个与Solidworks 完全集成的动画制作软件插件，它能将Solidworks 的三维模型实现动态的可视化，并且实时录制构件的模拟装配过程、模拟拆卸过程和构件的模拟工作过程，将构件的工作情况得到更好地表达，增强了人们对构件的认识和了解。
该软件在工业生产中的应用不但可以提高设计质量，缩短工程周期，还可以节约大量建设投资。
并且，随着信息技术在各领域的迅速渗透，CAD 技术已经得到广泛的应用，从根本上改变了传统的设计、生产、组织模式对推动现有企业的技术改造、带动整个产业结构的变革、发展新型技术、促进经济增长都具有十分重要的意义[2][3]。
2.2机械手仿真动画的建立
1）启动SolidWorks ，选择“文件”→打开机械手装配图，然
后在工具栏中单击Animator ，新建立一个，动画制作界面（如图2所示），设定机械手是通过气动杆来传力给手指；
图2
动画制作界面
2）将机械手气动杆移动到初始位置；将时间滑杆拖到结
束时间；将机械手气动杆移动到最终位置。
完成动画的时间设定；
3）选择主动件螺纹孔连杆，移动它，使两手指闭合到距
离最短处，则设该位置为初始位置；
4）拖动时间码到15秒处即时间滑杆从00：00：00处移动
到00：00：15处；
5）再次选中螺纹连杆，将其拖动到使两手指分开距离最
大处。
此为零件的最终位置；
6）单击动画控制器弹出式工具栏的播放按钮，进行演示。
（其中螺纹连杆的时间线为绿色，其余零件时间线为黄色，因为螺纹连杆是主动件后面的零件为从动件）上面三步使机械手完成一个由张开到闭合的过程，但实际运用中手指的张开闭合是要求非常连贯的，那样才能满足需要。
7）制作机械手由夹紧状态到松开零件的过程。
接着上步的操作将螺纹连杆拖动到使手指张开距离最大的位置，再吧时间码在刚才00：00：15的基础上再向右拖同样的距离到达00：00：30，最后把螺纹连杆拖动到使两手指闭合距离最短处，完成整个动画过程的制作。
该动画的制作将构件的工作情况得到更好地表达，增强了人们对构件的认识和了解。
该软件在工业生产中的应用不但可以提高设计质量，缩短工程周期，还可以节约大量建设投资。
3结论
本文对机械手机构进行设计研究，运用SolidWorks 对其
结构建模设计，手指夹取物体时的仿真动画。
本次设计充分利用了计算机辅助设计，基于SolidWorks 的机械手仿真动画很好地实现预期运动,对系统设计起到很好的效果，提高设计效率。
【参考文献】
［1］苏子昊，孔庆忠.关节型机器人二指平动手爪的设计[J].机械工程与自动化，2008，10．
［2］詹迪维.Solidworks 快速入门教程：2009中文版[M].机械工业出版社．
［3］云杰漫步多媒体科技CAX 设计教研室.Solidworks 2009基础教程
[M].清华大学出版社，2009，12．
［责任编辑：王静］
S
项目与课题
18。