液压机械中机械手的手臂设计 5.16
五自由度液压搬运机械手”设计
五自由度液压搬运机械手”设计首先，结构设计是机械手设计的基础，决定了机械手的运动能力和稳定性。
五自由度液压搬运机械手通常由基座、旋转臂、移动臂、升降臂和手爪等五个部分组成。
基座用于支撑机械手，使其能够固定在工作台上。
旋转臂具有360度无级旋转能力，可以实现机械手在平面内的旋转运动。
移动臂可以沿着旋转臂的轴线进行水平移动。
升降臂可以沿着移动臂的轴线进行上下升降运动。
手爪可以张合，用于抓取和释放物品。
这五个部分的组合可以实现机械手在三维空间内的自由移动和搬运物品的能力。
其次，控制系统设计是机械手实现各项功能的关键，涉及了位置控制、速度控制和力控制等方面。
位置控制是指控制机械手的各个部件按照预定轨迹进行移动，使机械手能够到达指定的位置。
速度控制是指控制机械手的各个部件的运动速度，以实现对机械手的运动精度和响应速度的控制。
力控制是指机械手能够根据搬运物品的重量和形状调整手爪的力度，以实现安全和稳定的搬运操作。
控制系统设计需要结合传感器和执行器，通过信号的传输和处理，实现对机械手的精准控制。
最后，动力系统设计是为机械手提供所需的动力和能源，以实现其运动和搬运的功能。
液压系统是一种常见的动力系统，可以利用液体的压力和流动性质来驱动机械手的各个部件。
液压系统需要包括液压泵、液压缸和液压阀等组件，以实现对机械手的动力输出和控制。
动力系统设计还需要考虑能源的供给，可以采用电动机、气动元件等形式。
总结起来，五自由度液压搬运机械手的设计涉及结构设计、控制系统设计和动力系统设计三个方面。
通过合理地设计和优化这些方面，可以实现机械手的多方向移动和搬运物品的能力，提高生产效率和工作安全性。
通用液压机械手之手臂设计
通用液压机械手之手臂设计液压机械手是一种利用液压传动方式实现的机械手臂，常用于各种工业领域中的搬运、装配、焊接、切割等任务。
在设计液压机械手之手臂时，需要考虑以下几个方面：材料选择、结构设计、动力系统设计以及控制系统设计。
首先，对于液压机械手之手臂的设计，材料选择非常重要。
由于液压机械手需要承受较大的载荷，手臂应选择高强度和高刚度的材料，如碳钢、合金钢、铸铁等。
此外，为了提高手臂的耐磨性和耐腐蚀性，还可以在表面做相应的处理，如镀铬、喷涂等。
其次，液压机械手之手臂的结构设计需要考虑到使用的环境和任务要求。
常见的液压机械手臂结构包括单臂、双臂和多臂等。
对于不同的任务需求，可选择不同结构形式。
设计时需要考虑手臂的负荷和工作范围，保证其有足够的承载能力和灵活性。
此外，手臂的连接方式也需要设计，如铰接、滑轨、直线导轨等。
再次，液压机械手之手臂的动力系统设计是至关重要的。
液压机械手是通过液压传动实现动作的，所以动力系统设计需要满足手臂上下运动、伸缩运动以及旋转运动的需求。
设计时需要选择合适的执行元件，如液压缸和液压马达，并根据负荷和速度要求确定动力系统的参数。
同时，还需要设计相应的液压回路和控制阀，实现手臂的运动控制和调节。
最后，液压机械手之手臂的控制系统设计是整个机械手的关键。
控制系统需要与动力系统紧密配合，实现手臂各个部分的协调运动。
设计时需要选择合适的控制器和传感器，如PLC、液压传感器等。
同时，需要编写适应手臂运动的控制程序，实现手臂的自动化操作。
综上所述，设计液压机械手之手臂需要考虑材料选择、结构设计、动力系统设计以及控制系统设计等方面。
通过合理的设计和优化，可以实现液压机械手的高效、稳定和安全运行，提高工作效率和生产质量。
液压机械手手部设计计算
液压机械手手部设计计算第5章机械手手部的设计计算5.1 手部设计基本要求手部设计应具有适当的夹紧力和驱动力，考虑到不同传动机构所需的驱动力大小不同。
手指应具有一定的张开范围和足够的开闭角度以便于抓取工件。
同时，要求结构紧凑、重量轻、效率高，在保证刚度、强度的前提下，尽可能减轻手臂的负载。
此外，手抓的夹持精度也需要保证。
5.2 典型的手部结构典型的手部结构包括回转型、移动型和平面平移型。
回转型包括滑槽杠杆式和连杆杠杆式两种。
移动型即两手指相对支座作往复运动。
平面平移型则是手指的张开闭合靠手指的平行移动。
5.3 机械手手抓的设计计算5.3.1 选择手抓的类型及夹紧装置针对本设计平动搬运机械手的设计，需要考虑手抓张合角和夹取重量等原始参数。
常用的工业机械手手部分为夹持和吸附两大类。
考虑到本设计机械手需要夹持工件，且需要结构简单、适用于夹持平板方料，且工件径向尺寸的变化不影响其轴心的位置，因此选择二指回转型手抓，采用滑槽杠杆这种结构方式。
夹紧装置则选择常开式夹紧装置。
5.3.2 手抓的力学分析针对滑槽杠杆式手部结构，进行力学分析。
在杠杆的作用下，销轴向上的拉力为F，并通过销轴中心O点，两手指的滑槽对销轴的反作用力为F1和F2，其力的方向垂直于滑槽的中心线并指向O点，交F1和F2的延长线于A及B。
由力的平衡条件得到F1=F2cosα，F1'=-F1.由F1'·h=F_N·b·a·cosα/2b·cos2α和θ_h=α可得到F_N。
注：原文中存在大量的格式错误，已经全部修正。
液压机械手液压系统设计
第4章机械手液压系统设计4.1机械手的工作原理分析液压自动上下料机械手是自动化流水生产线中广泛应用的工件搬运机械设备，它是流水线作业中不可或缺的运输单元。
按其工作介质是油还是水（乳化液），液压机可分为油压机和水压机两种，以油为介质的液压机械手。
液压机械手要求液压系统完成的主要动作是（工件平放）：大臂下降300mm—夹紧工件—手腕上翻90°—大臂上升300mm—大臂回转90°—手臂延伸500mm—放松工件—手臂收缩500mm—手腕下翻90°—大臂回转90°—大臂下降300mm。
整个周期要完成所有动作必须由五个液压缸协调动作才能做到，其中两个回转液压缸和3各活塞式液压缸。
4.2液压系统控制原理图设计液压机械手液压系统原理原理如图4.1所示图4.1 机械手液压系统原理图1-液压系统油箱2-过滤器3、4-双联齿轮液压泵5-单向阀6、21-两位二通电磁阀7-先导型溢流阀8-三位四通电磁阀9-二位四通电磁阀10-节流阀11-调速阀（带阻尼孔）其余元件已在上图说明。
4.2.1 各缸运动过程分析1、机械手大臂下降按下启动按钮。
PLC指令控制电磁铁5DT通电吸合。
泵3供油经单向阀5，流经图4.1所示从左到右第二个三位四通电磁阀左位，然后流经节流阀和单向阀构成的调速阀，然后直接流向大臂升降液压缸的上腔，从而推动机械手做下降运动。
2、夹紧工件在整机启动的情况下，泵4供油流经单向阀，然后PLC控制程序指令控制电磁铁3DT通电吸合，此时此二位四通电磁阀处于右位，液压油直接流进机械手手指夹紧液压缸的右腔，从而拉动滑槽杠杆式手部结构夹紧工件。
此时电磁换向阀通电不变，直到接到放松工件指令才断电，此时因液压缸保持不动，回路压力升高，到达先导型溢流阀的设定压力时，溢流阀开启，然回路压力保持不变，仍然能够保持夹紧需要。
3、手腕上翻 PLC指令控制电磁铁8DT通电吸合。
泵3供油经单向阀5，流经图4.1所示从左到右第四个三位四通电磁阀左位，然后流经节流阀和单向阀构成的调速阀，然后直接流向手腕翻转液压缸，从而推动机械手手腕做上下摆动运动。
液压机械中机械手的手臂设计516.
继续教育学院毕业设计（论文）题目：液压传动技术在农业机械中的应用专业名称：机电一体化工程学号：017115110017学生姓名：朱行强指导教师：摘要机械手的组成和分类，机械手的自由度和座标型式，气动技术的特点，PLC 控制的特点及国内外的发展状况。
本文简要地介绍了工业机器人的概念，本文对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。
同时，分别设计了机械手的夹持式手部结构以及吸附式手部结构;设计了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩;设计了机械手的手臂结构，设计了手臂伸缩、升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器。
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。
利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC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：工业机器人，机械手，气动，可编程序控制器(PLC)目录第一章机械手设计任务书1.1机械手的组成1.2机械手的主要运动1.3 课题的提出、任务、技术特性第二章机械手臂部机构设计2.1臂部设计的的基本要求2.2臂部的结构选择2.3手臂偏重力矩的计算2.4升降导向立柱不自锁条件2.5手臂升降液压缸驱动力的计算2.6手臂升降液压缸参数计算2.7手臂回转液压缸驱动力矩计算2.8手臂回转液压缸主要参数第三章联接板第四章螺钉与液压缸壁厚的校核4.1手臂液压缸螺钉的校核4.2动片与输出轴之间的联接螺钉校核4.3手臂升降液压缸筒的壁厚校核第五章手臂液压系统原理设计及液压图5.1液压泵的选择5.2液压系统的原理图如下参考文献致谢²\第一章机械手设计任务书工业机械手是能够模仿人手部的部分动作，按给定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置，在工业上生产中应用的工业机械手简称为“机械手”。
基于液压驱动的机械手臂设计与优化
基于液压驱动的机械手臂设计与优化摘要：机械手臂在现代工业中扮演着重要的角色，它能够完成人工无法完成或危险任务。
本文着重探讨了基于液压驱动的机械手臂的设计与优化。
首先介绍了液压系统的基本原理，然后详细分析了机械手臂的结构和工作原理。
接着，针对机械手臂的设计与优化过程进行了详细的叙述，包括材料选择、运动学建模、动力学分析等。
最后，通过数值仿真和实验验证了设计结果的可行性和优化效果。
1. 引言：机械手臂是一种能够模拟人臂运动功能的装置，广泛应用于工业生产线、医疗、物流等领域。
随着科技的发展和需求的增加，机械手臂的设计和优化变得越来越重要。
基于液压驱动的机械手臂因其承载能力大、自重轻等优点成为研究热点。
2. 液压系统的基本原理：液压系统由液压泵、液压缸、控制阀以及液压管路等组成。
其原理是利用液体的不可压缩性传递能量，实现力和运动的转换。
液压系统具有输出力矩大、速度可调、反应灵敏等特点，适用于机械手臂的驱动。
3. 机械手臂的结构和工作原理：机械手臂主要由臂、腕和手指等部分组成。
臂是机械手臂的主体部分，通过腕关节使其具备多自由度运动能力，而手指则负责抓握和放松物体。
机械手臂通常采用液压缸驱动，通过控制液压缸的运动来实现手臂的运动。
4. 机械手臂的设计与优化：机械手臂的设计与优化包括结构设计、动力学建模和控制算法设计等方面。
首先是选择合适的材料，使机械手臂具备足够的刚度和载荷能力。
其次是建立机械手臂的运动学模型，以确定各个关节的运动范围和位置。
然后，通过动力学分析，确定机械手臂的加速度、速度和力矩等参数。
最后，采用适当的控制算法，使机械手臂能够根据输入信号精确控制位置和力矩。
5. 数值仿真和实验验证：为了验证机械手臂设计和优化结果的可行性和效果，进行了数值仿真和实验验证。
通过建立机械手臂的模型，输入设计参数，并通过仿真软件进行运动学和动力学分析。
同时，设计了实验装置，通过测量和对比实验数据与仿真结果，评估设计与优化的效果。
液压传动机械手设计任务书
*******************毕业设计任务书设计题目液压传动机械手设计
课题类型方案设计类指导教师
设计内容与技术要求一、设计内容
本课题可分为以下三个小课题：
1．液压传动机械手机构方案设计；
2. 液压传动机械手液压传动方案设计；
3．液压传动机械手电气控制系统设计；
二、技术要求
1．本液压机械手的臂力为N臂=1650（N），安全系数K一般可在1.5~3，本机械手取安全系数K=2。
定位精度为±1mm。
2．本机械手的动作范围如下：手腕回转角度±115°；手臂伸长量150mm；手臂回转角度±115°；手臂升降行程170mm；手臂水平运动行程100mm。
3．运动速度：①给定的运动时间应大于电气、液压元件的执行时间；②伸缩运动的速度要大于回转运动的速度，因为回转运动的惯性一般大于伸缩运动的惯性。
在满足工作拍节要求的条件下，应尽量选取较底的运动速度。
机械手的运动速度与臂力、行程、驱动方式、缓冲方式、定位方式都有很大关系，应根据具体情况加以确定。
③在工作拍节短、动作多的情况下，常使几个动作同时进行。
为此驱动系统要采取相应的措施，以保证动作的同步。
4．驱动方式：液压驱动。
设计进度查阅资料（1周）
设计机构（1周）
液压系统设计和系统调试（2周）撰写设计报告（1周）
参考资料机电传动控制
机械设计教材
机械设计手册[M]第5卷机械设计师手册
机械设计图册
机械原理课程设计指导书机构创新设计方法。
液压机械手臂毕业设计论文
**学校学士学位论文液压机械手臂设计**学校学士学位论文液压机械手臂设计摘要机械手手臂的作用是连接机械手手腕、带动带动机械手手指去抓取物件，并按程序要求将其搬运到空间指定的位置，机械手手臂广泛的应用在工业制造中，对提高工作效率和自动化水平具有重要意义。
本文介绍了机械手手臂的功能、机械手手臂的组成、结构及其分类，其驱动方式、控制方式及其国内外发展状况。
并对机械手手臂进行了总体方案设计，确定了机械手手臂自由度及其坐标形式，确定了机械手手臂的重要技术参数等。
同时，计算出机械手手臂升降液压缸驱动力和手臂回转液压缸驱动力矩并且确定液压缸的重要参数。
设计出了机械手手臂的液动系统，绘制了机械手手臂液动系统工作原理图。
利用可编程序控制器对机械手手臂进行控制，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，画出了机械手手臂梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。
关键词：机械手手臂液压驱动 PLC控制AbstractIn this paper, the mechanical hand the overall scheme design, the manipulator to determine the coordinates of the types and degrees of freedom, determine the technical parameters of the manipulator. At the same time, respectively, the design of the manipulator clamping type hand structure and adsorption type structure of hand; designed the structure of robot wrist, the wrist to calculate the rotation of the driving torque required and a rotary cylinder driving torque; the design of the manipulator arm structure, design of the telescopic arm, alifting hydraulic buffer and the arm rotary hydraulic buffer.The manipulator uses PLC to control.The paper institutes two controls chemes of PLC acordine to the work flow of the manipulator.The paper draws out the work time sequence chart and the trapeziachart.What’s more,the paper work out the control program of the PLC.Keywords: mechanical hand, liquid pressure drive， PLC 目录第1章绪论1.1 机械手手臂概述………………………………………………….1.2 机械手手臂组成和分类……………………………………..1.2.1机械手手臂的组成………………………………………….1.2.2机械手手臂的分类………………………………………….1.3 机械手手臂在工业中的应用…………………………………….第2章工业机械手的设计方案2.1机械手手臂的动作要求…………………………………………..2.2机械手手臂的技术参数…………………………………………..2.3机械手的座标型式与自由度……………………………………..2.4机械手手臂的驱动方案设计………………………………………2.5机械手手臂的控制方案设计………………………………………第3章机械手臂部机构设计3.1机械手手臂部的结构选择…………………………………………3.2手臂偏重力矩的计算………………………………………………3.3手臂导向立柱不自锁条件………………………………………….3.4手臂升降液压缸驱动力及参数计算……………………………….3.5手臂回转液压缸驱动力矩及参数计算…………………………….第4章液压泵的选择及液压系统设计4.1液压泵的选择………………………………………………………4.11液压升降缸的流量计算…………………………………………4.12液压回转缸的流量计算…………………………………………4.13确定液压泵的额定流量…………………………………………4.14确定液压泵的额定压力…………………………………………4.2 液压系统的原理………………………………………………………第5章 PLC的控制系统设计……………………………………………..5.1 确定输入/输出点数并选择 PLC 型号…………………………………5.2 分配 PLC 的输入/输出端子………………………………………….5.3 PLC控制系统程序设计…………………………………………..参考文献………………………………………………………………………………….附录………………………………………………………………………………….致谢………………………………………………………………………………….第1章绪论1.1机械手手臂概述机械手手臂是连接机械手手腕、带动带动机械手手指去抓取物件，并按程序要求将其搬运到空间指定的位置的机械装置。
液压机械手臂毕业设计论文
液压机械手臂毕业设计论文目录第1章绪论1.1 机械手手臂概述………………………………………………….1.2 机械手手臂组成和分类……………………………………..1.2.1机械手手臂的组成………………………………………….1.2.2机械手手臂的分类………………………………………….1.3 机械手手臂在工业中的应用……………………………………. 第2章工业机械手的设计方案2.1机械手手臂的动作要求…………………………………………..2.2机械手手臂的技术参数…………………………………………..2.3机械手的座标型式与自由度……………………………………..2.4机械手手臂的驱动方案设计………………………………………2.5机械手手臂的控制方案设计………………………………………第3章机械手臂部机构设计3.1机械手手臂部的结构选择…………………………………………3.2手臂偏重力矩的计算……………………………………………… 3.3手臂导向立柱不自锁条件………………………………………….3.4手臂升降液压缸驱动力及参数计算……………………………….3.5手臂回转液压缸驱动力矩及参数计算……………………………. 第4章液压泵的选择及液压系统设计4.1液压泵的选择………………………………………………………4.11液压升降缸的流量计算…………………………………………4.12液压回转缸的流量计算…………………………………………4.13确定液压泵的额定流量…………………………………………4.14确定液压泵的额定压力…………………………………………4.2 液压系统的原理………………………………………………………第5章 PLC的控制系统设计……………………………………………..5.1 确定输入/输出点数并选择P LC型号…………………………………5.2 分配P LC的输入/输出端子………………………………………….5.3 PLC控制系统程序设计…………………………………………..参考文献…………………………………………………………………………………. 附录………………………………………………………………………………….致谢………………………………………………………………………………….第1章绪论1.1机械手手臂概述机械手手臂是连接机械手手腕、带动带动机械手手指去抓取物件，并按程序要求将其搬运到空间指定的位置的机械装置。
机械手设计参数
2）抓中
8公斤(夹持式手部）
4公斤（气流负压式吸盘）
3）自由度数
3个自由度
4）坐标形式
圆柱坐标
5）最大工半径
1600mm
6）手臂最大中心高
1480mm
7）手臂运动参数
伸缩行程650mm
伸缩速度400mm/s
升降行程250mm
升降速度200mm/s
回转范围0~270°
回转速度60°
8)手腕运动参数
回转范围0~270°
回转速度90°
9）手指夹持范围
棒料：90~160mm
片料：面积不大于1㎡
10）定位方式
气压定位或可调机械挡块
11）定位精度
±1mm
12）缓冲方式
液压缓冲器
13）驱动方式
气压传动
14）控制方式
点位程序控制（采用plc)
用于50吨以上冲床上下料个自由度4坐标形式圆柱坐标5最大工作半径1600mm6手臂最大中心高1480mm7手臂运动参数伸缩行程650mm伸缩速度400mms升降行程250mm升降速度200mms回转范围0270回转速度60手腕运动参数回转范围0270回转速度909手指夹持范围棒料
机械手设计参数
1）用途：
五自由度液压搬运机械手设计
五自由度液压搬运机械手设计目录第1章绪论 (4)1.1课题背景及研究现状 (4)1.2 机械手的研究意义及其本身优点 (5)1.2.1 机械手的研究意义 (5)1.2.2 机械手本身的优点 (5)1.3本章小结 (6)第2章总体方案设计 (7)2.1设计目标 (7)2.2总体方案分析 (7)2.2.1搬运机械手的组成 (7)2.2.2三大系统设计分析 (7)2.3搬运机械手的运动及驱动方式 (8)2.4本章小结 (10)第3章基本参数及二维外观图 (11)3.1基本参数 (11)3.2总体外观图 (11)3.2.1外观图简图 (11)3.2.2液压原理设计图截图 (12)3.3本章小结 (13)第4章各部分的具体计算 (14)4.1 手部夹持器的计算 (14)4.1.1手部夹持器设计要求 (14)4.1.2手部夹持器设计计算 (14)4.1.3端盖螺钉校核 (15)4.2腕部回转油缸计算 (16)4.3小臂结构设计 (20)4.4俯仰缸设计 (23)4.5大臂回转机构设计 (25)4.6大臂升降结构设计 (27)4.7手部驱动油缸油孔尺寸计算 (29)4.8腕部回转油缸油孔尺寸确定 (29)4.9大臂回转油缸油孔尺寸确定 (30)4.10大臂升降油缸油孔尺寸确定 (30)4.11伸缩臂油缸油孔尺寸确定 (30)4.12本章小结 (31)第5章各油缸活塞杆校核 (32)5.1 手部驱动油缸活塞杆校核 (32)5.2 腕部回转油缸活塞杆校核 (32)5.3 伸缩油缸活塞杆校核 (33)5.4 俯仰油缸活塞杆校核 (33)5.5 本章小结 (34)第6章总体三维图 (35)6.1 总体三维图 (35)6.2 本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)第1章绪论1.1课题背景及研究现状机器人是典型的机电一体化装置，它综合运用了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果，随着经济的发展和各行各业对自动化程度要求的提高，机器人技术得到了迅速发展，出现了各种各样的机器人产品。
五自由度液压搬运机械手”设计
五自由度液压搬运机械手”设计设计题目：五自由度液压搬运机械手设计目标：该液压搬运机械手具有五自由度，能够实现复杂的物体搬运任务。
设计的机械手需要具备高度的稳定性、可靠性和安全性，同时需要具备较强的负载能力和灵活的运动控制能力。
设计原理：该机械手采用液压执行器作为动力源进行驱动。
液压执行器能够提供较大的力和承载能力，并且具有较好的运动平稳性和精确控制性。
液压系统由液压泵、液压缸和阀门等组成，能够通过控制液压流量和压力实现机械手的各个关节的运动控制。
设计步骤：1.确定机械结构：机械手采用串联方式，由主臂、副臂、车架、手爪和控制系统等组成。
主臂为液压缸驱动，控制主臂的上下运动；副臂通过球节连接在主臂末端，能够实现平行运动；车架作为整个机械手的支撑结构，在水平面内移动；手爪具备开合功能，能够抓取和释放物体。
2.动力系统设计：机械手采用液压泵提供动力，液压泵通过控制阀门调整液压油流量和压力，从而驱动液压缸进行机械手的各个关节运动。
液压泵和液压缸需要根据机械手的负载能力和运动速度进行合理选择和匹配。
3.控制系统设计：机械手的控制系统主要由传感器、控制器和执行器组成。
传感器用于感知机械手的位置和力传感器，控制器根据传感器反馈的信号进行运动控制，执行器通过控制阀门实现液压油流的调控，从而实现机械手的运动控制。
4.稳定性与安全性设计：在机械手的设计过程中需要考虑稳定性和安全性。
通过在机械结构中增加支撑柱和调整机械手的重心位置，能够提高机械手的稳定性。
同时在控制系统中设置安全保护装置，当机械手出现异常情况时能够及时停机和报警。
5.总结与改进：设计完成后需要对机械手进行测试和评估，通过对机械手的实际运行情况进行分析和总结，发现问题并进行改进，使机械手的性能和使用效果得到进一步的提升。
设计思路：该机械手的设计充分利用了液压的优势，能够提供较大的负载能力和精确的运动控制。
通过合理的机械结构设计和控制系统的优化，能够实现机械手对不同形状和大小的物体进行搬运，具备较高的适应性和使用灵活性。
液压传动机械手的设计
液压传动机械手的设计摘要在当今大规模制造业中，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，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。
工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。
通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，对工业机械手各部分机械结构和功能的了解和分析，设计了此液压传动机械手。
重点针对机械手的手部、腕部、臀部等各部分机械结构以及液压系统进行了详细的设计计算。
具体进行了机械手的总体设计，腰座结构的设计，机械手手臂结构的设计，机械手腕部的结构设计，末端执行器（手爪）的结构设计，机械手的机械传动机构的设计，机械手驱动系统的设计。
同时对液压系统进行了理论分析和计算。
本设计虚拟开发的机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，可抓取重量较大的工件。
关键词：机械手；手部；腕部；臀部；液压系统；The design of the hydraulic manipulatorAbstractIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way.Integrate the knowledge of the past four years’ of undergraduate course of Machine, discuss and analysis the each part and function of manipulator; design a kind of cylinderical coordinate manipulator used to pack and unload work piece for CNC machine tools. In particular, made the detailed design about base, arm, and end effector and the control system etc. including Total design, waist’s construction design, the arm’s construction design, the wrist’s construction design, the end effector’s construction design, and the drive system of manipulator. At the same time, analysis and compute the hydraulic pressure system and control system.Keywords Manipulator 、Hand、Wrist 、Buttock、Hydraulic system1 绪论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。
液压机械手手部设计计算
液压机械手手部设计计算液压机械手是一种通过液压系统进行动力控制的机械装置，常用于重型物体的抓取、搬运和堆放。
液压机械手的手部设计是其关键部分之一，必须经过详细的计算和设计才能确保其安全可靠性。
下面将介绍液压机械手手部设计计算的一般步骤和考虑因素。
1.确定机械手用途和工作负荷：首先需要确定机械手的具体用途和工作负荷，包括抓取物体的形状、重量和尺寸等。
这将有助于确定机械手的最大抓取能力和所需的液压系统输出功率。
2.计算机械手的抓取力和承载能力：抓取力是机械手能够施加到物体上的力，承载能力是机械手能够承受的最大负荷。
这些参数需要根据工作负荷和安全系数来确定，一般可以通过公式计算或者参考相关规范来确定。
3.设计机械手的结构和材料：机械手的结构设计需要考虑其稳定性、刚度和轻量化等要求。
可以使用有限元分析或者经验计算等方法来进行结构设计。
同时，金属材料的选择需要考虑其强度、韧性和耐腐蚀性等要求。
4.计算液压系统参数：液压机械手的液压系统需要根据工作负荷和机械手的运动要求来确定参数，包括液压缸的尺寸、工作压力、流量和功率等。
这些参数可以通过公式计算或者液压元件厂家提供的数据来确定。
5.进行机械手的稳定性和可靠性分析：机械手的稳定性分析是为了确保其在工作时不会出现倾覆或者失稳的情况。
可靠性分析是为了评估机械手的寿命和故障频率，以便进行预防性维护和故障诊断。
1.工作负荷：机械手手部设计应根据所需的抓取力和承载能力来确定，以确保机械手可以安全可靠地完成工作任务。
2.结构设计：机械手手部的结构设计应考虑其稳定性和刚度，以确保机械手在工作时不会出现振动或者变形的情况。
3.材料选择：机械手手部的材料选择需要考虑其强度、韧性和耐腐蚀性等要求，以确保机械手可以在恶劣的工作环境下使用。
4.液压系统参数：液压机械手的液压系统参数需要根据工作负荷和机械手的运动要求来确定，以保证其能够提供足够的动力和控制精度。
5.稳定性和可靠性分析：机械手的稳定性分析可以通过有限元分析来进行，以确保机械手在工作时不会出现倾覆或者失稳的情况。
基于液压驱动的机械手臂系统设计
基于液压驱动的机械手臂系统设计作为一种常见的自动化控制设备，机械手臂系统已经广泛应用于各个领域。
基于液压驱动的机械手臂系统具有结构简单、输出力矩大等优点，是目前应用比较广泛的一种方案。
本文将围绕基于液压驱动的机械手臂系统的设计进行探讨，希望可以为读者提供帮助。
一、机械手臂系统概述机械手臂系统是一种由多个关节构成的可编程机器人，可以模拟人类的手臂运动。
机械手臂系统广泛应用于工业自动化、医疗器械、航天航空等领域。
基于液压控制的机械手臂系统是目前应用比较广泛的方案之一，其主要结构包括液压缸、连接杆、输出杆等组件。
二、机械手臂系统设计在设计基于液压驱动的机械手臂系统时，需要考虑如下因素：1.设计机械手臂的结构，包括机械结构、电气控制系统等方面。
2.机械手臂的硬件选型，如液压缸、液压马达、传动杆等。
3.考虑机械手臂的工作环境和任务，如工作负载和工作范围等。
4.对机械手臂进行动力学分析，确定各关节输出力矩、输出角度等参数。
5.通过仿真和实验验证机械手臂的性能和工作效果。
三、液压驱动系统设计液压驱动系统是基于液压控制技术实现机械手臂运动的关键。
设计液压驱动系统时需要考虑以下因素：1.液压油的选择：应选择合适的液压油，确保液压系统的稳定性和可靠性。
2.液压泵的选型：液压泵的选型应根据机械手臂的负载和动力需求等因素来确定。
3.液压缸和液压马达的选型：液压缸和液压马达的选型应满足机械手臂的负载和动力需求。
4.油路设计：油路设计应考虑液压系统的稳定性和可靠性，同时注意避免泄漏引起的安全隐患。
5.液压控制系统设计：液压控制系统的设计应充分考虑机械手臂的运动控制需求，实现机械手臂的精确控制。
四、机械手臂系统控制控制机械手臂系统需要考虑运动控制、位置控制、力控制等方面。
在基于液压驱动的机械手臂系统中，可以通过改变液压流量或压力来实现机械手臂的运动控制。
运动控制可以通过控制每个关节的速度和位置来实现。
位置控制可以通过控制控制阀的开合来实现。
毕业设计(论文)-五自由度液压搬运机械手[管理资料]
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五自由度液压搬运机械手设计摘要本设计的内容是对五自由度液压搬运机械手的总体外形进行设计，运动范围进行规划，运动路线的调整，及其本机械手的驱动系统进行设计，液压路线图中的所用原件进行精心选取，之后进行油路的设计，首先，本任务书对机械手在现代社会中的作用以及现在的发展现状进行了简单介绍，其中还包括了机械手的研究意义，机械手相比于人手所具有的一系列优点。
对总体方案进行了设计，确定设计一种五自由度搬运机器手，包括机器手的总体设计，移动方式设计，动作规划设计，三维造型设计等。
其次，对机械手本身的一些基本技术参数进行了确定，并且初步规划出了总体外观简图，用AUTOCAD软件绘制了液压原理图，此原理图的各个原件的选取在后来的计算中得以确定，然后在第4章进行了各个部分的具体计算，其中包括了手部夹持器的计算，腕部回转油缸计算，小臂结构的的设计，俯仰缸的伸缩数据的确定，大臂回转油缸的设计，大臂升降机构的设计，手部驱动油缸油孔尺寸计算，腕部回转油缸油孔尺寸确定，大臂回转油缸油孔尺寸确定，大臂升降油缸油孔尺寸确定，伸缩臂油缸油孔尺寸确定，在各个油缸选定之后，现在可以对油缸活塞杆进行校核，第5章对活塞杆进行了校核，其中包括手部驱动油缸活塞杆校核，腕部回转油缸活塞杆校核，伸缩油缸活塞杆校核，俯仰油缸活塞杆校核。
最后，在各个数据最终确定后，本设计还对机械手的三维效果图在第6章进行了绘制。
关键词机械手；五自由度；搬运；液压The design of five freedom degrees hydraulicporterage machine handAbstractThe contents of this design is the total shape that transports a machine hand to five freedom degrees hydraulic to carry on a design, exercise the scope carry on a programming, sport route of adjustment, and it originally driving of machine hand the system carry on designing, the component used in the hydraulic route diagram carries on with meticulous care selection, after carry on the design of oil road, first, this task book to machine hand at modern social in of function and the development present condition in nowadays carried on simple introduction and still included the research meaning of machine hand among them, machine palm reading compare at a series of advantage had by on a design to the total project, made sure to design a kind of five freedom degrees porterage machine hand, including the total design of machine hand, move a way design, the action programed a design, the 3D shape designs etc..Carried on an assurance to some basic technique parameters of the machine hand secondly, and the first step programed total external appearance sketch plan, drew hydraulic principle with the AUTOCAD software diagram, this the selection of each component of the principle diagram can make sure in the later calculation, then as for concrete calculation that carried on each part in chapter 4, calculation included a hand to clip and hold a machine among them, the wrist department turns round an oil urn and computes, small arm structure of of design, the flexible data of the urn of Fu Yang really settle, the big arm turns round an oil urn of design, the big arm ascends and descends organization of design, the hand drives an oil urn oil bore the size compute, wrist department turn round oil urn oil bore size assurance, the big arm turns round oil urn oil bore size assurance, the big arm ascends and descends oil urn oil bore size assurance, flexible arm oil urn oil bore size assurance, after the each oil urnmakes selection, now can to oil urn the piston pole carry on school pit, chapter 5 carried on school to the piston pole pit, include a hand and drive oil among them urn piston pole school pit, wrist department turn round oil urn piston pole school pit, flexible oil urn piston pole school pit, Fu Yang oil urn piston pole school , at each piece according to after the end assurance, this design still carried on to draw in chapter 6 to the 3D effect diagram of machine hand.Keywords robot hand; five freedom degree; portage; hydraulic pressure目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (6) (6)机械手的研究意义及其本身优点 (7)机械手的研究意义 (7)机械手本身的优点 (7) (8)第2章总体方案设计 (9) (9) (9) (9) (9) (10) (12)第3章基本参数及二维外观图 (13) (13) (13) (13) (14) (15)第4章各部分的具体计算 (16)手部夹持器的计算 (16) (16) (16) (17) (18) (22) (25) (27) (29) (31) (31) (32) (32) (32) (33)第5章各油缸活塞杆校核 (34)手部驱动油缸活塞杆校核 (34)腕部回转油缸活塞杆校核 (34)伸缩油缸活塞杆校核 (35)俯仰油缸活塞杆校核 (35)本章小结 (36)第6章总体三维图 (37)总体三维图 (37)本章小结 (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)第1章绪论机器人是典型的机电一体化装置，它综合运用了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果，随着经济的发展和各行各业对自动化程度要求的提高，机器人技术得到了迅速发展，出现了各种各样的机器人产品。
液压机械手设计毕业设计（论文）
液压机械手设计毕业设计（论文）液压机械手设计毕业设计毕业设计（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：一、引言1.1机械液压通用机械手，就其本质上来说，属于工业机器人的范畴，机器人学是近几十年来迅速发展起来的一门综合学科。
它集中了机械工程、电子工程、计算机科学、自动控制以及人工智能等多种学科的最新研究成果，体现了光机电一体化技术的最新成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一，也是我国科技界跟踪国际高技术发展的重要课题。
“机械手”（Machanical Hand）：多数指附属于主机、程序固定的自动抓取、操作装臵（国内一般称作机械手或专用机械手）。
如自动线、自动机的上下料，加工中心的自动换到的自动化装臵。
1.2机械手特点、结构与研究意义1.2.1机器人的特点机器人的主要特点体现在它的通用性和适应性等方面。
1.通用性机器人的通用性指具有执行不同功能和完成多样简单任务的实际能力；通用性也意味着，机器人是可变的几何结构。
或者说在机械结构上允许机器人执行不同的任务或以不同的方式完成同一工作。
2.适应性机器人的适应性是指具有对环境的自适应能力，及机器人能够自主执行实现经规划的中间任务，而不管执行过程中所发生的没有预计到的环境变化。
液压机械手臂设计完整说明书
编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：液压机械手的设计信机系机械工程及自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：副教授）2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）液压机械手的设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
班级：学号：作者姓名：2013 年5 月25 日无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目液压机械手的设计2、专题二、课题来源及选题依据本课题是设计基于液压系统的机械手。
液压机械手是一种模仿人体上肢部分功能，按照预定要求输送工件或者握持工具进行操作的自动化技术设备，它可以代替手的繁重劳动，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。
有着广阔的发展前途。
本课题通过机械手进行液压传动原理设计，实现机械手代替人力进行工作。
机械工业是国民的装备部，是为国民竞技提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。
机械工业的规模和技术水品是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1、收集相关资料，分析自己完成本课题还存在哪些方面的困难。
2、选定自己适合的制图软件，对选定的工具进行学习和具体实践。
3、对驱动油路进行仔细的研究，了解液压驱动原理，绘制油路图。
4、机械结构的分析，根据要求设计出合理轻便的机械手。
5、模拟调试后对整个液压机械手进行完善。
四、接受任务学生：班姓名五、开始及完成日期：自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长〕签名研究所所长系主任签名2012年11月12日液压机械手是模仿人的手部动作，按照给定的程序、轨迹通过液压系统实现抓取和搬运操作的自动装置。
液压机械手夹持器伸出臂机构设计
二 〇 一 一年 六 月题 目：液压机械手夹持器伸出臂机构设计 学生姓名：学 院：系 别：专 业：班 级：指导教师：李本科毕业设计说明书摘要机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，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。
它主要是用以夹持毛培或成品完成送进、转动、调头等主要动作的辅助机械。
机械手机有助于改善劳动条件，提高生产效率。
根据实际需要，机械手可用于多种生产过程，并可实现遥控和与主机联动。
操作机结构分有轨和无轨两种，其传动方式有机械式、液压式和混合式等。
关键词：液压缸；机械手；伸缩臂；导向杆AbstractManipulator is the earliest industrial robots, meanwhile is the earliest the modern robot, it can replace human labor in order to achieve mechanization and automation, Can also operate in harmful environment to protect the security of person.which is widely used in machinery manufacturing, Metallurgy, electronics, light industry and atomic energy and other sectors.It is mainly used to clamping metal materials or products complete send into, the rotation, switching the auxiliary machinery such main action.Robots help improve working conditions, improve production efficiency. According to actual needs, the robot can be used for a variety of production processes, and remote control and interaction with the host. There are two kinds of operating structures: sub-rail and trolley, the transmission methods are mechanical, hydraulic and hybrid and so on.Key words: Hydraulic cylinder; mechanical hand; telescopic arm; guide bar目录引言 (1)第一章概论 (2)1.1课题的提出背景 (2)1.2天车钓钩提拉脱模的缺点 (2)1.3脱模系统的组成 (3)1.4设计参数 (3)第二章液压系统设计 (4)2.1液压系统的特点 (4)2.1.1液压系统的优点 (4)2.1.2液压系统的缺点 (4)2.2 液压泵的设计计算 (5)2.2.1液压泵的选择 (5)2.2.2电动机功率的确定 (5)2.3 液压缸基本参数确定 (6)2.3.1缸筒的设计计算 (6)2.3.2活塞杆及液压缸轴向尺寸的计算 (7)2.4活塞和活塞杆的密封 (8)2.5液压缸的选择 (8)2.6顶杆和活塞杆的较核计算 (8)2.6.1下顶杆的校核计算 (8)2.6.2活塞杆的校核计算 (9)2.7液压泵站的设计 (11)第三章阀的选择及功能计算 (12)3.1 电磁换向阀 (12)3.1.1电磁换向阀选取的原因 (12)3.1.2电磁换向阀的结构 (12)3.1.3电磁换向阀的常见故障与排除 (13)3.2 液控单向阀 (16)3.2.1选择液控单向阀的原因 (16)3.2.2液控单向阀的结构和保修 (16)3.3 溢流阀 (18)3.3.1选择溢流阀的原因 (18)3.3.2溢流阀的常见故障与排除 (18)3.4 节流阀 (20)3.4.1选择节流阀的原因 (20)3.4.2节流阀的结构和性能 (20)3.5 调速阀 (21)3.5.1选取调速阀的原因 (21)3.5.2调速阀的原理 (21)第四章液压系统工作原理 (22)第五章脱模装置主要部件的计算 (24)5.1 横梁受力分析 (24)5.2 相关计算 (25)5.3直线轴承 (26)结论 (27)参考文献 (28)谢辞 (29)引言机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
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继续教育学院毕业设计（论文）题目：液压传动技术在农业机械中的应用专业名称：机电一体化工程学号：017115110017学生姓名：朱行强指导教师：摘要机械手的组成和分类，机械手的自由度和座标型式，气动技术的特点，PLC 控制的特点及国内外的发展状况。
本文简要地介绍了工业机器人的概念，本文对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。
同时，分别设计了机械手的夹持式手部结构以及吸附式手部结构;设计了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩;设计了机械手的手臂结构，设计了手臂伸缩、升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器。
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。
利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC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：工业机器人，机械手，气动，可编程序控制器(PLC)目录第一章机械手设计任务书1.1机械手的组成1.2机械手的主要运动1.3 课题的提出、任务、技术特性第二章机械手臂部机构设计2.1臂部设计的的基本要求2.2臂部的结构选择2.3手臂偏重力矩的计算2.4升降导向立柱不自锁条件2.5手臂升降液压缸驱动力的计算2.6手臂升降液压缸参数计算2.7手臂回转液压缸驱动力矩计算2.8手臂回转液压缸主要参数第三章联接板第四章螺钉与液压缸壁厚的校核4.1手臂液压缸螺钉的校核4.2动片与输出轴之间的联接螺钉校核4.3手臂升降液压缸筒的壁厚校核第五章手臂液压系统原理设计及液压图5.1液压泵的选择5.2液压系统的原理图如下参考文献致谢²\第一章机械手设计任务书工业机械手是能够模仿人手部的部分动作，按给定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置，在工业上生产中应用的工业机械手简称为“机械手”。
在本设计的机械手主要是用来抓取工件，再把工件放到预定的位置，根据机械手的要求，该机械手可采用五自由度。
主要是手臂的上下升降运动、回转运动、手腕的回转运动、左右伸缩运动、手部的夹紧和松开。
这就是机械手的机械原理。
1．1机械手的组成机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统、及位置检测装置等组成。
如图所示。
图机械手组成及相互间关系（1）．执行机构执行机构包括手部、手腕、手臂等部件。
1）手部是与物体接触的部件，主要起抓取和放置物件的作用。
2）手腕是连接手部和手臂的部件，可以调整和改变工件方位。
3）手臂是支撑手腕和手部的部件，用以改变工件的空间位置（2）．驱动系统机械手的驱动系统是驱动执行机构运动的动力装置，常用的有液压、气压、电力和机械式驱动四种形式1）．液压传动机械手:是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。
其主y要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。
但对密封装置要求严格，不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温、低温下工作。
若机械手采用电液伺服驱动系统，可实现连续轨迹控制，使机械手的通用性扩大，但是电液伺服阀的制造精度高，油液过滤要求严格，成本高。
2）．气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。
其主要特点是:介质李源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。
但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重一般在30公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大，所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。
3)．机械传动机械手即由机械传动机构(如凸轮、连杆、齿轮和齿条、间歇机构等)驱动的机械手。
它是一种附属于工作主机的专用机械手，其动力是由工作机械传递的。
它的主要特点是运动准确可靠，动作频率大，但结构较大，动作程序不可变。
它常被用于工作主机的上、下料。
4)．电力传动机械手即有特殊结构的感应电动机、直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的机械手，因为不需要中间的转换机构，故机械结构简单。
其中直线电机机械手的运动速度快和行程长，维护和使用方便。
此类机械手目前还不多，但有发展前途。
参考《工业机器人》表9-6和表9-7，按照设计要求，本机械手采用的驱动方式为液压驱动。
其优点如下：液压技术比较成熟，具有动力大、力惯量比大、快速响应高、易于实现直接驱动等特点，适用于承载能力大、惯量大以及在防爆环境中工作的机械手。
（3）．控制系统控制系统是机械手动作的指挥系统，用来控制动作的顺序、位置、时间、速度、加速度等。
（4）．位置检测装置位置检测装置控制执行机构的运动位置，可随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，使执行机构以一定的精度达到设定的位置，机械手常用的位置检测方式有三种：行程开关式、模拟式和数字式。
本机械手采用行程开关式和数字式。
1.2机械手的运动机械手以及其手部夹持的工件在空间的位置，由臂部、腕部等组成部件以及整机的各自独立运动的合成来确定。
如下图所示，机械手完成如下动作：手部的运动：夹紧和松开。
手腕的运动：回转运动、左右伸缩运动。
手臂的运动：上下升降运动、回转运动。
机械手的每一个运动，都有一个相匹配的一个原动件，当各原动件按一定的规律运动时，机械手各运动部件随之作确定的运动，从而使机械手具有运动和位置的确定性，同时在手臂的升降缸和回转缸上安有位置检测器，保证运动精度。
1.3课题的提出、任务、技术特性（1）课题的提出随着工业自动化程度的提高，工业现场的很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。
这一方面可以减轻工人的劳动，以大大提高劳动生产率。
例如，目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往冲压成型这一工序还需要人工上下料，既费时费力，又影响效率。
为此，我们把上下料机械手作为我们研究的课题。
（2）本课题将要完成的主要任务1)机械手为通用机械手，因此相对于专用机械手来说，它的适用面必须更广.2)选取机械手的座标型式和自由度3)设计出机械手的各执行机构，包括:手部、手腕、手臂等部件的设计。
4)液压传动系统的设计本课题将设计出机械手的液压传动系统，包括气动元器件的选取，液动回路的设计，并绘出液动原理图。
（3）本机械手的技术特性承载能力：5~30kg自由度数：4手臂垂直位移：100mm手臂回转角度：220°手腕水平位移：500mm手腕回转角度：90°水平位移速度：75mm／s垂直位移速度：25mm／s角位移速度：110°／s定位精度：±1mm由于课题的分工合作，本人将对通用液压机械手联接板以下手臂部分进行设计。
第二章机械手臂部机构设计2.1臂部设计的基本要求1）臂部应承载能力大、刚度好、自重轻2）臂部运动速度要高，惯性要好3）手臂动作应该灵敏4)位置精度高2.2臂部的结构选择常见的手臂伸缩机构有以下五种(1)双导向杆手臂伸缩机构手臂的伸缩缸安装在两根导向杆之间，由导向杆承受弯曲作用，活塞杆均受拉压，故受力简单传动平稳。
(2)双层液压缸空心活塞杆单杆导向机构其特点是工作液压缸容积小、运动速度快、外形整齐、活塞杆直径大、增加手臂刚性。
(3)采用花键套导向的手臂升降机构内部导向，活塞杆直径大、刚度大、传动平稳，花键轴端部的定位装置值得注意，必须保证手臂安装在正确的初始设计位置上。
(4)双活塞杆液压缸结构活塞杆速度先慢后快，是用短液压缸实现大行程的结构。
(5)活塞缸和齿轮齿条机构齿条的往复运动带动与手臂联接的齿轮做往复回转而使手臂左右摆动经过以上综合考虑，本设计选择花键套导向的手臂升降机构，使用液压驱动，液压缸选取双作用液压缸。
2.3手臂偏重力矩的计算手臂各部件重心位置图初计算G1 =300N G2 =200N G3 =200N G4 =800N所以Gˊ总=G1 + G2 + G3 + G4=300+200+200+800=1500N初计算错误！未找到引用源。
工件=1100mm 错误！未找到引用源。
手部=1000mm 错误！未找到引用源。
手腕=800mm 错误！未找到引用源。
手臂=300mm所以偏转力矩M偏=Gˊ总×L=1500×620=930N﹒m式中错误！未找到引用源。
—重心到回转轴线的距离（mm）2.4升降导向立柱不自锁条件手臂在G总的作用下有向下的趋势，而立柱导套则防止这种趋势。
由力平衡条件得：F R h=G总错误！未找到引用源。
F R =错误！未找到引用源。
所谓不自锁的条件为：G总＞ F1 + F2= 2F2 =2F Rƒ查表得ƒ=0.25 即G总＞2错误！未找到引用源。
ƒ h＞0.5错误！未找到引用源。
=0.5×620=310mmG总 =Gˊ总+ G回转缸+ G活塞杆取G回转缸=200N G活塞杆= 600N因此 G总 =Gˊ总+ G回转缸+ G活塞杆=2300NF R =错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
=4600N因此在设计中必须考虑到立柱导套长度大于310mm式中ƒ—摩擦系数h—立柱导套的长度2.5手臂升降液压缸驱动力的计算由手臂升降驱动力的公式得：F驱=F摩+F惯+F回+F密±G总（1）F摩的计算F摩=2F R ƒ取ƒ=0.25 F R=4600N所以F摩=2F R ƒ=2×4600×0.25 =2300N（2）F惯的计算由摩擦力公式 F惯错误！未找到引用源。
式中△V—由静止加速到常速的变化量（mm/s）△t—启动过程时间（t），一般取0.01s～0.05s。
手臂启动速度△V=0.025m/s,启动时间△t=0.02s，g=9.8N/kg,带入数据得：F惯错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
=293.4N(3) F回的计算一般背压阻力较小，为了计算方便，将其省略。
（4）F密的计算不同的密封圈其摩擦阻力不同，在手臂设计中，采用O型密封圈，当液压缸工作压力小于10MPa时，液压缸密封处的总的摩擦阻力为：F密=0.03F驱经过以上的分析计算，液压缸的驱动力为：F驱=F摩+F惯+F回+F密±G总=2300 + 293.4 + 0.03 F驱±2300所以当液压缸向上驱动时 F驱 =5044.7N当液压缸向下驱动时 F驱 =302.4N2.6手臂升降液压缸参数计算经过上面的计算，确定了液压缸的驱动力F驱，液压缸的工作压力由驱动力与液压缸工作压力关系表可得P=0.8MPa，为了满足要求，此时取F驱=1.2³5044.7N=6053.6N进行计算。
驱动力与液压缸工作压力关系表2-1（1）液压缸内径D计算：当油从无杆腔进入：F驱 = Fη1=P1错误！未找到引用源。