机械手说明书(2020年10月整理).pdf
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简而言之，机械手就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工 作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。
机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手，也即本文 所研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需 要编制程序，以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外，还具 备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机 （Manipulator）。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业， 后来发展到用无线电讯号操作机械手来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作 机也属于这一范畴。第三类是专业机械手，主要附属于自动机床或自动生产线上， 用以解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外通常被称之为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动。除少数外，工作程序一般是固定的， 因此是专用的。
第三章 机械系统设计………………………………………13 3.1 机械手的结构设计………………………………………………13 3.2 传动结构的设计…………………………………………………15 3.3 导轨的设计………………………………………………………20 3.4 轴承的选择………………………………………………………21 3.5 电机的选择………………………………………………………22
人
驱动-传动系统
“工业机械手”（Industrial Robot）多数是指程序可变（编）的独立的自 动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机械手或通用机械手）。
机械手是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机 械手具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目 前我国常把具有上述特点的机械手称为专用机械手，而把工业机械人称为通用机 械手。
臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构；像肌肉那样使手臂运动的 驱动－传动系统；像大脑那样指挥手动作的控制系统。这些系统的性能就决定了 机械手的性能。一般而言，机械手通常就是由执行机构、驱动－传动系统和控制 系统这三部分组成，如图 1-1 所示。
wenku.baidu.com手部
执行机构
腕部 臂部
腰部 机
器
基座部（固定或移动）
1.1 机械手概述 ………………………………………………………2 1.2 机械手历史和现状 ………………………………………………4 1.3 机械手发展趋势……………………………………………………6
第二章 总体设计………………………………………… 8
2.1 机械手组成及各部分关系…………………………………………8 2.2 总体方案拟定………………………………………………………9 2.3 驱动方式的选择……………………………………………………11
齐鲁工业大学 2014 届本科毕业设计（论文）
三自由度直角坐标机械手设计
作者姓名
专
业
指导教师姓名
专业技术职务
汪增帅 机械设计制造及其自动化 付秀琢
1
齐鲁工业大学 2014 届本科毕业设计（论文）
目录
摘 要 ……………………………………………………………1 第一章 概述…………………………………………………2
机械手按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机械手以其结 构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍 物等这样一些特点，成为机械手中使用最多的一种结构形式，世界一些著名机械
2
齐鲁工业大学 2014 届本科毕业设计（论文）
手的本体部分都采用这种机构形式的机械手。 要机械手像人一样拿取东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、
ABSTRACT
It is starting to change the modern industrial landscape. The design for the industrial robot of three degrees of freedom Cartesian coordinate its work direction for the three linear directions. The role of the controller, which performs the workpiece moved from one place to another place of this simple action, This is the entire design more comprehensive introduction and summary. Keywords：three degrees of freedom； rectangular coordinates； industrial robot
I
齐鲁工业大学 2014 届本科毕业设计（论文）
第一章 概述
1.1 机械手概述 在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连
续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是 不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法；程控机床、数控机床、加 工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切 削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。 机械手的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。
第四章 总结………………………………………………25 致谢…………………………………………………………………25 参考文献………………………………………………………………26
2
齐鲁工业大学 2014 届本科毕业设计（论文）
摘要
在工业上，自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制，计算机 系统，机械手等。而工业机械手是相对较新的电子设备，它正开始改变现代化工 业面貌。本设计为三自由度直角坐标型工业机械手，其工作方向为三个直线方向。 在控制器的作用下，它执行将工件从一个地方搬到另一个地方这一简单的动作, 本文是对整个设计工作较全面的介绍和总结。 关键词：三自由度 直角坐标 工业机械手
机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手，也即本文 所研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需 要编制程序，以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外，还具 备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机 （Manipulator）。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业， 后来发展到用无线电讯号操作机械手来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作 机也属于这一范畴。第三类是专业机械手，主要附属于自动机床或自动生产线上， 用以解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外通常被称之为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动。除少数外，工作程序一般是固定的， 因此是专用的。
第三章 机械系统设计………………………………………13 3.1 机械手的结构设计………………………………………………13 3.2 传动结构的设计…………………………………………………15 3.3 导轨的设计………………………………………………………20 3.4 轴承的选择………………………………………………………21 3.5 电机的选择………………………………………………………22
人
驱动-传动系统
“工业机械手”（Industrial Robot）多数是指程序可变（编）的独立的自 动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机械手或通用机械手）。
机械手是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机 械手具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目 前我国常把具有上述特点的机械手称为专用机械手，而把工业机械人称为通用机 械手。
臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构；像肌肉那样使手臂运动的 驱动－传动系统；像大脑那样指挥手动作的控制系统。这些系统的性能就决定了 机械手的性能。一般而言，机械手通常就是由执行机构、驱动－传动系统和控制 系统这三部分组成，如图 1-1 所示。
wenku.baidu.com手部
执行机构
腕部 臂部
腰部 机
器
基座部（固定或移动）
1.1 机械手概述 ………………………………………………………2 1.2 机械手历史和现状 ………………………………………………4 1.3 机械手发展趋势……………………………………………………6
第二章 总体设计………………………………………… 8
2.1 机械手组成及各部分关系…………………………………………8 2.2 总体方案拟定………………………………………………………9 2.3 驱动方式的选择……………………………………………………11
齐鲁工业大学 2014 届本科毕业设计（论文）
三自由度直角坐标机械手设计
作者姓名
专
业
指导教师姓名
专业技术职务
汪增帅 机械设计制造及其自动化 付秀琢
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齐鲁工业大学 2014 届本科毕业设计（论文）
目录
摘 要 ……………………………………………………………1 第一章 概述…………………………………………………2
机械手按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机械手以其结 构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍 物等这样一些特点，成为机械手中使用最多的一种结构形式，世界一些著名机械
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齐鲁工业大学 2014 届本科毕业设计（论文）
手的本体部分都采用这种机构形式的机械手。 要机械手像人一样拿取东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、
ABSTRACT
It is starting to change the modern industrial landscape. The design for the industrial robot of three degrees of freedom Cartesian coordinate its work direction for the three linear directions. The role of the controller, which performs the workpiece moved from one place to another place of this simple action, This is the entire design more comprehensive introduction and summary. Keywords：three degrees of freedom； rectangular coordinates； industrial robot
I
齐鲁工业大学 2014 届本科毕业设计（论文）
第一章 概述
1.1 机械手概述 在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连
续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是 不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法；程控机床、数控机床、加 工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切 削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。 机械手的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。
第四章 总结………………………………………………25 致谢…………………………………………………………………25 参考文献………………………………………………………………26
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齐鲁工业大学 2014 届本科毕业设计（论文）
摘要
在工业上，自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制，计算机 系统，机械手等。而工业机械手是相对较新的电子设备，它正开始改变现代化工 业面貌。本设计为三自由度直角坐标型工业机械手，其工作方向为三个直线方向。 在控制器的作用下，它执行将工件从一个地方搬到另一个地方这一简单的动作, 本文是对整个设计工作较全面的介绍和总结。 关键词：三自由度 直角坐标 工业机械手