坐标式机械手
圆柱坐标式机械手
圆柱坐标式机械手圆柱坐标式机械手是一种常见的工业机器人，通过使用圆柱坐标系来表达其运动。
它的设计基于圆柱坐标系的特性，具有灵活性和适应性，能够在多种工业任务中发挥重要作用。
概述圆柱坐标系是一种三维坐标系，其中X轴与水平方向对齐，Y轴垂直于X轴并指向上方，Z轴与地面平行。
与笛卡尔坐标系不同，圆柱坐标系使用极坐标来表达位置，其中角度θ表示与X轴的夹角，半径r表示与原点的距离，高度z则表示垂直于XY平面的距离。
结构与动作圆柱坐标式机械手通常由基座、臂和末端执行器组成。
基座是机械手的底部支撑结构，臂负责连接基座和末端执行器，而末端执行器则是机械手的功能部分，用于执行各种任务。
机械手的关节通常由电动机驱动，使其能够完成各种运动。
与笛卡尔坐标系的机械手不同，圆柱坐标式机械手的关节通常沿着r、θ和z轴进行旋转和移动。
应用领域圆柱坐标式机械手广泛应用于各种工业领域，例如自动化生产线、物料搬运、装配和焊接等。
其主要优势在于适应性和灵活性，能够执行各种复杂任务。
以下是圆柱坐标式机械手的一些具体应用领域：1. 自动化生产线圆柱坐标式机械手能够在自动化生产线上完成物料搬运、装配和包装等任务。
其可以通过精确的控制和坐标定位来提高生产效率，并减少人工操作的风险。
2. 焊接与切割机械手在焊接和切割领域中发挥着重要作用。
圆柱坐标式机械手能够以精确的姿态和速度完成复杂的焊接和切割任务，提高生产效率和产品质量。
3. 实验研究科研领域中也广泛使用圆柱坐标式机械手进行实验研究。
其能够准确控制实验参数，提供稳定的实验环境，并帮助科学家进行数据收集与分析。
未来发展随着科学技术的进步，圆柱坐标式机械手在未来将继续发展和改进。
以下是一些可能的发展方向：•智能化：机械手可以与其他智能设备和系统进行交互，实现更高级别的自动化和人工智能应用。
•灵活性：机械手可以应对不同的任务和环境，具备更大的工作范围和适应能力。
•精确度：通过改进传感器和控制算法，机械手可以实现更高的精确度和稳定性。
圆柱坐标式机械手
圆柱坐标式机械手
圆柱坐标式机械手是一种基于圆柱坐标系设计的机械手臂，常用于工业生产线
中进行物料搬运、组装等任务。
其设计基于数学中的圆柱坐标系，通过旋转、伸缩等运动实现对工件的精准定位和操作。
结构组成
圆柱坐标式机械手通常由底座、转台、臂架、活动臂、末端执行器等部分组成。
底座固定在地面上，转台可实现水平旋转，臂架通过联轴器与转台相连，活动臂则连接在臂架上，末端执行器负责抓取、放置工件。
工作原理
圆柱坐标式机械手通过控制各关节的运动，实现对工件在水平平面内的定位及
动作。
通过联动转台和臂架，机械手可以在圆柱坐标系内实现三个自由度的运动。
同时，活动臂末端的执行器可根据需要旋转、张合，完成对工件的精确处理。
应用领域
圆柱坐标式机械手适用于需要大范围工作空间及较高精度要求的场景，如汽车
装配线、电子产品制造等。
因其结构简单、操作方便，广泛应用于自动化生产线中，提高了生产效率及产品质量。
发展趋势
随着工业自动化程度的不断提高，圆柱坐标式机械手在工业生产中的应用前景
广阔。
未来，随着技术的不断创新和升级，圆柱坐标式机械手将在精度、速度、功能等方面有所突破，更好地满足各行业的生产需求。
圆柱坐标式机械手的出现，为工业生产带来了更便捷、高效的解决方案，促进
了工业自动化技术的发展。
其优势在于灵活性强、操作简便、可靠性高，将在未来的工业生产中发挥越来越重要的作用。
直角坐标式机械手图片
直角坐标式机械手直角坐标式机械手是一种常见的工业机械设备，它能够通过控制器的指令来完成各种精密的操作。
直角坐标式机械手由机械臂、控制系统和末端执行器组成，可以进行多轴运动，并具备重复性高、精度高等优势。
1. 机械臂直角坐标式机械手的核心部分是机械臂，它由多个关节连接而成，每个关节都可以进行独立的旋转运动。
机械臂通常采用铝合金材质，具有良好的刚性和稳定性，可以承受较大的负载。
通过控制各个关节的运动，机械臂能够在三维空间内完成复杂的任务。
2. 控制系统直角坐标式机械手的运动控制由控制系统完成。
控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括控制器、传感器、编码器等设备，用于实时采集和反馈机械手的位置、速度和力信息。
软件部分则负责实现运动规划、轨迹控制等功能。
通过精确的运动控制，机械手可以完成精细的操纵任务。
3. 末端执行器直角坐标式机械手的末端执行器是实现机械手与工作对象之间物理交互的装置。
根据不同的应用需求，末端执行器可以是夹具、吸盘、钳子等。
末端执行器通常通过机械接口与机械臂连接，并通过机械臂的精确控制来完成对工作对象的抓取、放置、组装等操作。
4. 工作原理直角坐标式机械手的工作原理是将二维坐标转换为机械手运动的信号。
在工作前，需要先进行坐标系的设定。
通常，直角坐标式机械手采用笛卡尔坐标系，将机械手的起始位置作为原点，并按照三个轴线分别定义x、y、z方向的正负。
机械手在执行任务时，通过控制器发送指令，控制各个关节的旋转速度和角度。
控制器接收到指令后，会根据预先设定的轨迹规划算法计算出每个关节应该达到的位置和速度，然后通过控制信号发送给驱动器，驱动器控制关节电机的运动。
在运动过程中，传感器实时采集机械手的位置、速度和力信息，并反馈给控制系统。
控制系统根据实际反馈信息对机械手的运动进行实时调整，以确保机械手能够精确地达到目标位置。
5. 应用领域直角坐标式机械手广泛应用于各个领域的自动化生产线上，如电子制造、汽车制造、食品加工等。
机械臂分类知识分享
机械臂分类一、球坐标式机械手1．球坐标式机械手是一种自由度较多、用途较广的机械手。
球坐标式机械手的工作范围包括一个旋转运动、两个旋转运动、两个旋转运动加一个直线运动。
1、球坐标式机械手的基本动作（1）手臂上下运动，即俯仰运动。
（2）手臂左右运动，即回转运动。
（3）手臂前后运动，即伸缩运动。
（4）手腕上下弯曲。
（5）手腕左右摆。
（6）手腕旋转运动。
（7）手爪夹紧运动。
（8）机械手整体移动。
2.球坐标式机械手的特点球坐标式机械手的特点是将手臂装在枢轴上，枢轴又装在叉形架上，能在垂直面内做圆弧状上下俯仰运动，它的臂可做伸缩，横向水平摆动，还可以上下摆动，工作范围和人手的动作类似。
能自动选择最合理的动作线路，所以工效高。
另外，由于上下摆动，它的相对体积小，而动作范围大。
以行程为203mm工作油缸为例，其手臂的上下移动距离就能达到2450mm。
若采用圆柱坐标式则其高度就要达到2450mm。
因为球坐标式机械手比较灵活如果考虑三维扫描设计的话可以考虑球坐标式机械手二、关节式机械手1.关节式机械手是一种适用于靠近机体操作的传动形式。
它像人手一样有肘关节，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在狭窄空间工作。
2.关节式机械手的特点关节式机械手有大臂与小臂摆动，以及肘关节和肩关节的运动。
为具有人手操作的机能，需要研制最合适的结构。
关节式机械手的传动机构采用齿轮式、齿条式和摆动式。
其传动机构采用哪种形式，主要根据工件的轻重来决定。
若按摆动式扭矩来设计，则油缸将加大，而装载油缸的机架也将随之加大。
特别是靠近关节式前端关节部分的重量对肩部影响很大。
传动机构在承受负荷的同时必须承受自重，因此，传动效率低。
如需要大的转动角，则宜采用摆动油缸。
三、直角坐标式机械手1.直角坐标式机械手是适合于工作位置成行排列或传送带配合使用的一种机械手。
它的手臂可以伸缩，左右和上下移动，按直角坐标形式x、y、z 3个方向的直线进行运动。
其工作范围可以是1个直线运动、2个直线运动或是3个直线运动。
机械臂分类
一、球坐标式机械手1．球坐标式机械手是一种自由度较多、用途较广的机械手。
球坐标式机械手的工作范围包括一个旋转运动、两个旋转运动、两个旋转运动加一个直线运动。
1、球坐标式机械手的基本动作（1）手臂上下运动，即俯仰运动。
（2）手臂左右运动，即回转运动。
（3）手臂前后运动，即伸缩运动。
（4）手腕上下弯曲。
（5）手腕左右摆。
（6）手腕旋转运动。
（7）手爪夹紧运动。
（8）机械手整体移动。
2.球坐标式机械手的特点球坐标式机械手的特点是将手臂装在枢轴上，枢轴又装在叉形架上，能在垂直面内做圆弧状上下俯仰运动，它的臂可做伸缩，横向水平摆动，还可以上下摆动，工作范围和人手的动作类似。
能自动选择最合理的动作线路，所以工效高。
另外，由于上下摆动，它的相对体积小，而动作范围大。
以行程为203mm工作油缸为例，其手臂的上下移动距离就能达到2450mm。
若采用圆柱坐标式则其高度就要达到2450mm。
因为球坐标式机械手比较灵活如果考虑三维扫描设计的话可以考虑球坐标式机械手二、关节式机械手1.关节式机械手是一种适用于靠近机体操作的传动形式。
它像人手一样有肘关节，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在狭窄空间工作。
2.关节式机械手的特点关节式机械手有大臂与小臂摆动，以及肘关节和肩关节的运动。
为具有人手操作的机能，需要研制最合适的结构。
关节式机械手的传动机构采用齿轮式、齿条式和摆动式。
其传动机构采用哪种形式，主要根据工件的轻重来决定。
若按摆动式扭矩来设计，则油缸将加大，而装载油缸的机架也将随之加大。
特别是靠近关节式前端关节部分的重量对肩部影响很大。
传动机构在承受负荷的同时必须承受自重，因此，传动效率低。
如需要大的转动角，则宜采用摆动油缸。
三、直角坐标式机械手1.直角坐标式机械手是适合于工作位置成行排列或传送带配合使用的一种机械手。
它的手臂可以伸缩，左右和上下移动，按直角坐标形式x、y、z 3个方向的直线进行运动。
其工作范围可以是1个直线运动、2个直线运动或是3个直线运动。
圆柱坐标式机械手结构设计
圆柱坐标式机械手结构设计引言圆柱坐标式机械手广泛应用于工业自动化领域，具有较高的灵活性和精度。
本文将对圆柱坐标式机械手的结构设计进行详细分析与探讨。
结构设计方案圆柱坐标式机械手的结构设计包括机械结构和控制系统两个方面。
机械结构设计1. 基座：机械手的基座是安装机械手关节的支撑结构，通常采用坚固的钢板焊接而成，以确保机械手在工作中的稳定性和刚性。
2. 旋转关节：旋转关节是机械手的第一关节，它负责控制机械手在水平面内的旋转运动。
通常采用电机驱动的齿轮传动机构实现旋转运动，并通过编码器测量旋转角度，以提供反馈控制。
3. 升降臂：升降臂是机械手的第二关节，它负责控制机械手的垂直运动。
升降臂通常由伸缩式气缸或电动升降装置实现，通过伸缩运动来控制机械手的升降。
4. 伸缩臂：伸缩臂是机械手的第三关节，它负责控制机械手在水平方向的伸缩运动。
伸缩臂通常采用液压缸或气缸驱动，通过伸缩运动来控制机械手的伸缩距离。
5. 夹爪：夹爪是机械手的末端执行器，用于抓取和放置工件。
夹爪通常采用气动或电动夹持机构，以实现对工件的抓取和释放操作。
控制系统设计1. 运动控制：机械手的运动控制系统通常由计算机或嵌入式控制器控制。
控制系统接收传感器反馈的位置信息和运动目标，通过控制算法计算出适当的控制信号，并驱动相应的执行机构，实现机械手的运动控制。
2. 位置检测：位置检测是机械手控制系统的关键环节，通过编码器、光电开关或激光测距传感器等设备，实时检测机械手各关节的位置，并将位置信息反馈给控制系统，以实现精确的位置控制。
3. 安全保护：机械手在工作中需要与人类共同操作，在设计控制系统时需要考虑安全保护措施。
例如，设置急停开关、防止碰撞传感器和安全光栅等设备，以确保机械手在意外情况下能够停止运动并保护操作人员的安全。
结论圆柱坐标式机械手的结构设计是实现其高精度、高效率工作的基础。
合理的机械结构和控制系统设计可以提高机械手的运动灵活性和精度，从而满足各种工业生产需求。
圆柱坐标式机械手图片
圆柱坐标式机械手简介机械手作为一种自动化设备，在现代工业领域扮演着重要的角色。
圆柱坐标式机械手是其中一种常见的机械手类型，其运动方式与圆柱坐标系的运动方式相似。
本文将介绍圆柱坐标式机械手的结构和工作原理。
结构圆柱坐标式机械手通常由基座、旋转关节、伸缩关节和末端执行器组成。
•基座：机械手的基座是机械手的稳定支撑结构，通常由重型金属材料制成，以确保机械手的稳定性。
•旋转关节：机械手的旋转关节通常由电机驱动，用于实现机械手在水平方向上的旋转运动。
旋转关节通常由齿轮、链条或皮带传动机构驱动，以确保转动的精度和可靠性。
•伸缩关节：机械手的伸缩关节用于控制机械臂的伸缩长度，以实现机械手在垂直方向上的运动。
伸缩关节通常由液压或气压系统驱动，以确保伸缩的平稳和精确性能。
•末端执行器：机械手的末端执行器是机械手的功能部件，根据实际工作需求不同而不同。
末端执行器可以是夹具、工具、吸盘等，用于抓取、加工或组装工件。
工作原理圆柱坐标式机械手的工作原理可以简单描述为以下步骤：1.获取工件位置：通过传感器或视觉系统，机械手可以获取待处理工件的位置和姿态信息。
2.运动规划：根据目标位置和姿态信息，机械手通过运动规划算法计算出机械臂实际需要控制的运动轨迹。
3.控制运动：通过控制电机、液压或气压系统，机械手控制旋转关节和伸缩关节实现运动轨迹上的各个点的精确运动。
4.执行任务：当机械手移动到目标位置时，末端执行器执行相应的任务，如抓取、加工或组装等。
5.完成任务：任务执行完成后，机械手退回到初始位置，等待下一次任务。
应用领域圆柱坐标式机械手广泛应用于各种领域。
以下是一些常见的应用领域：1.制造业：机械手在制造业中扮演着重要的角色，可以用于物料搬运、产品组装、焊接、喷涂、包装等各种工序。
2.食品加工：机械手在食品加工行业中可以用于食品的分拣、包装、搬运等工作，提高生产效率和食品安全性。
3.医疗领域：机械手在医疗领域中可以用于手术辅助、药物配送、实验操作等工作，提高医疗质量和效率。
球坐标式四自由度机械手设计
摘要机械手与机械人是二十世纪五十年代以后,伴随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,而迅速发展起来的一门新兴技术。
它综合应用了机械、电子、自动控制等先进技术以及物理，生物等学科的基础知识实现机械化与自动化的有机结合。
它不仅在工业生产上，而且对宇宙开发，海洋开发，军事工程和生物医学等方面都起着推动的作用，因而日益受到世界许多国家政府，学术团队和科学技术人员的重视，毫无疑问，这门技术将具有广阔的发展前景。
在生产现代化领域里，材料的搬运，机床的上下料，整机的装配等是个薄弱环节。
在机械工业部门，这些工序的费用占全部加工费用三分之二以上，而且绝大多数的事故发生在这些工序，自动上下料装置和工业机械手就是为实现这些工序的自动化而采用的。
通用机械手在工业生产中的应用只有二十来年的历史，这种装置在国外得到相当重视，到七十年代，其品种和数量都有很大的发展，并且研制了具有各种感觉器官的机器人。
关键词：机械手液压缸PLC自由度控制阀目次摘要 (1)1 绪论 (1)2 设计参数 (7)2.1设计题目 (7)球坐标式四自由度机械手设计 (7)2.2 初始参数与设计要求 (7)3设计方案的拟定 (8)3.1初步分析 (8)3.2 执行机构 (8)3.2.1手部 (8)3.2.2腕部 (8)3.2.3臂部及机身 (9)3.3 驱动机构 (9)3.4控制机构 (10)4 机械手手部的设计计算 (10)4.1设计计算 (10)4.2机械手手抓夹持精度的分析计算 (13)5 腕部的设计计算 (14)5.1 腕部设计的基本要求 (14)5.2 腕部的结构以及选择 (15)5.2.1典型的腕部结构 (15)5.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 (15)5.3腕部的设计计算 (15)5.3.1 腕部设计考虑的参数 (15)5.3.2 腕部的驱动力矩计算 (15)6腕部与臂部连接处的回转液压缸的设计计算 (17)6.1驱动力矩的计算 (18)6.1.1惯性力矩的计算 (18)6.1.2摩擦阻力矩M摩的计算 (18)6.1.3偏重力矩M偏的计算 (18)6.2回转液压缸的确定 (18)7 臂部的设计计算 (19)7.1 臂部设计的基本要求 (19)7.2 手臂的典型机构以及结构的选择 (20)7.2.1典型的臂部运动结构 (20)7.2.2手臂运动机构的选择 (21)7.3 手臂直线运动的驱动力计算 (21)7.3.1手臂摩擦力的分析与计算 (21)7.3.2手臂惯性力的计算 (23)7.3.3密封装置的摩擦阻力 (23)7.4 确定液压缸工作压力和结构 (23)7.4.1确定液压缸的结构尺寸 (23)7.5液压缸盖螺钉的计算 (26)8臂部俯仰缸的设计计算 (27)8.1驱动力矩的计算 (29)8.2俯仰摆动油缸驱动力的计算 (29)8.3俯仰摆动油缸的设计计算 (30)8.4液压缸盖螺钉的计算 (30)9 机身的设计计算 (32)9.1 机身的整体设计 (32)9.2 机身回转机构的设计计算 (33)9.2.1 回转缸驱动力矩的计算 (33)9.3回转缸尺寸的初步确定 (34)10机械手液压系统工作原理 (34)10.1 能量转化简图 (34)10.2 液压系统的组成 (35)10.3 液压传动系统机械手的特点 (35)10.4 油缸泄漏问题与密封装置 (36)10.4.1 活塞式油缸的泄漏与密封 (36)10.4.2 回转油缸的泄漏与密封 (36)10.5 液压系统传动方案的确定 (37)10.5.1 各液压缸的换向回路 (37)10.5.2 调速方案 (37)10.5.3 减速缓冲回路 (38)10.5.4 系统安全可靠性 (38)10.5.5 机械手的动作分析 (38)11机械手的PLC控制系统设计 (40)11.1 用于控制机械手的PLC简介 (41)11.1.1 PLC简介 (41)11.1.2 机械手PLC的选用 (41)11.2工业用机械手的动作顺序的PLC编程 (42)12 设计感想 (46)13 参考文献 (48)1 绪论(1)机械手的概述工业机械手（以下简称机械手）是近代自动控制领域中出现的一项新技术，作为多学科融合的边沿学科，它是当今高技术发展最快的领域之一，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。
坐标式机械手的PLC梯形图控制程序设计与调试
坐标式机械手的PLC梯形图控制程序设计与调试坐标式机械手的PLC梯形图控制程序设计与调试随着工业自动化的快速发展，坐标式机械手在制造业中得到了广泛应用。
为了实现精确、高效的控制，PLC（可编程逻辑控制器）梯形图控制程序成为了关键环节。
本文将阐述坐标式机械手的PLC梯形图控制程序的设计与调试过程。
一、引言坐标式机械手是一种能够在二维或三维空间内进行精确移动的自动化设备，广泛应用于搬运、装配、喷涂等生产环节。
为了实现高效、精确的控制，PLC梯形图控制程序发挥了重要作用。
PLC梯形图控制程序具有编程简单、修改方便、适应性强等优点，为坐标式机械手的控制提供了可靠的技术支持。
二、背景坐标式机械手的发展历史可以追溯到20世纪60年代，当时主要应用于数控机床的加工过程中。
随着计算机技术和自动化技术的不断发展，坐标式机械手逐渐形成了多种类型，并在各行各业得到了广泛应用。
然而，在实际应用中，坐标式机械手的控制程序存在一些问题，如控制精度不高、响应速度慢、调试难度大等，这使得PLC梯形图控制程序的设计与调试显得尤为重要。
三、设计思路针对坐标式机械手的控制需求，PLC梯形图控制程序的设计应遵循以下原则：1、硬件选型：根据机械手的运动轨迹和控制要求，选择合适的PLC 型号和输入/输出模块。
2、软件设计：根据机械手的运动规律和控制要求，设计相应的PLC 梯形图控制程序。
3、调试流程：在完成PLC梯形图控制程序的设计后，进行系统调试，确保机械手能够按照预期的要求进行运动。
具体设计流程如下：1、分析机械手的运动轨迹和控制要求。
2、选择合适的PLC型号和输入/输出模块。
3、根据控制要求，设计相应的PLC梯形图控制程序。
4、在实验环境下对控制程序进行测试和修改。
5、对实际系统进行安装和调试，确保机械手能够按照预期的要求进行运动。
四、实验验证为了验证PLC梯形图控制程序的可行性和有效性，我们在实验环境下进行了测试。
测试结果表明，该控制程序能够实现精确、快速的控制，满足坐标式机械手的运动要求。
圆柱坐标型机械手
圆柱坐标型机械手一、简介圆柱坐标型机械手是一种常见的工业机械装置，它由底座、臂杆、关节和末端执行器等部件组成。
这种类型的机械手的运动方式类似于圆柱坐标系，可以在水平方向和垂直方向上移动，同时还可以进行旋转运动。
圆柱坐标型机械手广泛应用于自动化生产线和工业领域中。
二、结构和工作原理圆柱坐标型机械手通常由以下部件构成：1.底座：机械手的底部固定部分，用于提供稳定的支撑。
2.臂杆：连接底座和关节的长杆状部件，用于支撑机械手的运动。
3.关节：连接臂杆和末端执行器的关节部件，用于实现机械手的旋转运动。
4.末端执行器：机械手的末端工具，可根据需求进行更换，用于完成不同的工作任务。
圆柱坐标型机械手的工作原理如下：1.运动控制：机械手的运动通常由电机和控制系统驱动。
控制系统接收指令，通过控制电机的运行来实现机械手的移动和旋转。
2.坐标定位：机械手可以通过编码器或传感器来确定自身在空间中的位置。
控制系统根据坐标信息对机械手进行准确的定位和控制。
3.动作执行：机械手通过关节的运动来实现末端执行器的动作。
关节控制旋转角度，使机械手能够在水平和垂直方向上进行精确移动。
4.末端效应：末端执行器可以是夹具、吸盘、焊枪等工具，用于完成不同的工作任务。
机械手通过控制末端执行器的动作来完成各种操作，如抓取、装配、焊接等。
三、应用领域圆柱坐标型机械手在各个领域中都有广泛应用，特别是在自动化生产线上。
以下是一些常见的应用领域：1.组装线：在汽车制造、电子设备组装等行业中，机械手可以完成零件的拾取和组装操作，提高生产效率和质量。
2.包装和搬运：机械手可以在物流和仓储领域中进行物品的包装和搬运，减少人工劳动力，加快操作速度。
3.操作和检测：机械手可以在危险环境中执行操作和检测任务，如核电站维护、化工品处理等。
4.焊接和切割：机械手可以完成金属焊接和切割工作，提高生产效率和安全性。
5.医疗领域：机械手可以在手术室中进行精确操作，减少手术风险，提高手术质量。
坐标式机械手的PLC梯形图控制程序设计与调试
现代控制技术及PLC控制课程设计姓名学号 2班级机电101院别机械工程学院指导教师2013年7月5日目录第一章设计要求 (01)1.1控制要求 (02)1.2I/O编址并画出工作框图 (03)1.3I/O端子接线图 (03)第二章工艺过程 (04)第三章操作面板布置 (05)第四章程序规划及编制 (06)第五章单操作工作的程序 (07)第六章自动操作程序 (11)第七章PLC外围端子接线图 (23)第八章元器件清单 (24)第九章总结 (25)参考文献 (26)第一章设计要求图1 坐标式机械手动作原理图1.1控制要求如图1所示，将物体从位置A搬至位置B机械手整个搬运过程要求都能自动控制。
在启动过程中能切换到手动控制及自动控制或半自动控制，以便对设备进行调整和检修。
图2是机械手控制系统的逻辑流程图。
系统启动之前，机械手处于原始位置，条件是机械手在高位、左位。
（1）动作顺序：机械手从原点位置下移到A处下限位→从A处夹紧物体后上升至上限为→右移至右限位→机械手下降至B处下限位→将物体放置在B处后→上升至上限位→左移至左限位（原点）为一个循环。
（2）上限、A、B下限、左限、右限分辨有限位开关控制；机械手设立起动和停止开关。
（3）机械手夹紧或松开的工作状态以及到达每一个工位时，均应有状态显示。
（4）机械手的夹紧和放松动作均应有1s延时，然后上升；机械手每到达一个位置均有0.5s的停顿延时，然后进行下一个动作。
（5）若机械手停止时不在原点位置，可通过手动开关分别控制机械手的上升和左移，使之回到原点。
（6）要求循环120次后自动停止工作并警铃报警。
1.2I/O编址并画出工作框图输入：起动按钮：I0.0停止按钮：I0.6输出：Q0.0 下降Q0.1 上升Q0.2 夹紧Q0.3 右转Q0.4 左转Q0.5 原点指示1.3I/O端子接线图该机械手控制系统所采用的PLC是德国西门子公司生产的S7-200CPU224，图3是S7-200CPU224输入/输出端子地址分配图。
圆柱坐标式机械手优缺点
圆柱坐标式机械手优缺点优点1.灵活性高：圆柱坐标式机械手具有较高的灵活性，可以在各个方向上运动，因此适用于各种不同的应用场景。
它可以执行多种复杂的动作，包括抓取、搬运、装配等。
2.可实现较大的工作区域：圆柱坐标式机械手的机械臂结构使其能够实现较大的工作区域。
由于其圆柱形状的设计，机械臂能够在水平和垂直方向上延伸，从而扩大了其可操作的范围。
3.高负载能力：圆柱坐标式机械手由于其结构较为牢固，能够承受较大的负载。
这使得它适用于处理重物和承载大型物体的任务。
例如，在汽车制造业中，圆柱坐标式机械手常被用于搬运汽车零部件和组装大型汽车。
4.节省空间：与其他类型的机械手相比，圆柱坐标式机械手通常占用的空间较小。
它的圆柱形状设计使得其能够更好地适应不同的工作环境，节省了宝贵的空间资源。
缺点1.精度相对较低：圆柱坐标式机械手相对于其他类型的机械手来说，其定位精度相对较低。
这是由于其圆柱形状的设计，在运动过程中存在更多的机械结构弯曲和摩擦，这可能导致运动精度的损失。
2.受限于工作环境：由于其特殊的圆柱形状设计，圆柱坐标式机械手在某些特殊的工作环境中可能受限。
例如，当需要处理或操作非平面物体或需要进行类似人体操作的任务时，其灵活性和适应性可能受到限制。
3.构造复杂度较高：相比于其他类型的机械手，圆柱坐标式机械手的结构较为复杂。
这增加了机械结构的制造难度，同时也增加了维护和保养的成本。
4.运动速度较慢：由于其机械结构的特殊性，圆柱坐标式机械手的运动速度较慢。
这限制了它在某些需要高速操作的应用场景中的应用。
总结起来，圆柱坐标式机械手具有灵活性高、工作区域大、负载能力强和节省空间等优点。
然而，它也存在一些缺点，如精度相对较低、受限于工作环境、构造复杂度高和运动速度较慢等。
因此，在选择使用圆柱坐标式机械手时，需要根据具体的应用场景和需求进行综合考虑。
坐标式机械手
坐标式机械手坐标式机械手是一种智能机器人系统，通常由多个关节和可变长度的连杆组成，可以在三维空间中移动和操作物体。
坐标式机械手在制造、流水线生产和仓储、物流等领域得到了广泛应用。
坐标式机械手具有以下优点：1. 高效性和速度，坐标式机械手可以在短时间内进行复杂的操作和任务，大幅提高了生产效率和产量。
2. 精度和准确性，坐标式机械手能够在毫米级别精确地移动和操作物体，减少了操作失误和质量问题。
3. 可靠性和耐用性，坐标式机械手通常由优质材料组成，具有高强度和高耐久性，可以长时间工作而不疲劳和损耗。
4. 灵活性和适应性，坐标式机械手可以适应不同的生产和操作环境，可以进行多种类型的任务和操作。
坐标式机械手通常由以下几个组成部分：1. 控制器：控制器是机械手的“大脑”，负责控制和指导机械手的运动和操作。
控制器通常包括硬件和软件组成，硬件包括主机板、运算器、输入输出设备等，软件则包括操作系统、运动控制程序和应用程序等。
2. 传感器：传感器是机械手的“眼睛”和“耳朵”，可感测机械手周围环境和物体的位置、形状、大小等信息。
传感器通常包括光电传感器、压力传感器、光线传感器等。
3. 运动系统：运动系统由多个关节和可变长度的连杆组成，能够在三维空间中完成各种动作和操作。
坐标式机械手通常有以下几种类型：1. 直角坐标机械手：直角坐标机械手通常由3个独立运动轴组成，类似于笛卡尔坐标系，具有高度、长度和宽度三个方向上的直线运动，能够在三维空间中完成各种动作和操作。
2. 编码器机械手：编码器机械手是一种通过编程指令运动的机械手，具有高度、长度和宽度三个运动轴，可以通过编程指令实现任意复杂的运动和操作。
3. 关节机械手：关节机械手通常由多个关节组成，每个关节可以在一个自由度上完成旋转运动或摆动运动，具有高精度和高可控性。
坐标式机械手在制造、流水线生产和仓储、物流等领域得到了广泛应用，例如：1. 生产线上的自动化操作：坐标式机械手可以在短时间内完成复杂的操作和任务，提高了生产效率和产量。
毕业设计（论文）-关节型机械手设计-圆柱坐标式（全套图纸）
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Abstract
In this paper, the design of the joint-type robot using cylindrical coordinates of type, can be completed on the expected, inversion and other functions. Mainly by the manipulator hand, wrist, arm and body parts, etc., with rotating wrists, arms stretching, arm movements and arm rotation four degrees of freedom, able to meet the general requirements of the industry.
2.1.3 控制系统
有点动控制和连续控制两种方式。大多数用插销板进行点位程序控制，也有 采用可编程序控制器控制、微型计算机数字控制，采用凸轮、磁带磁盘、穿孔卡 等记录程序。主要控制的是坐标位置，并注意其加速度特征。
2.2 关节型机械手的主要技术参数
1.抓重： 300N
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2.自由度： 4个
3.坐标形式：圆柱坐标
1 绪论
机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。它的特点是可通 过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点， 尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能 力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
1.1 研究目的及意义
工业机械手具有许多人类无法比拟的优点，满足了社会化大生产的需要，其 主要优点如下：
圆柱坐标式机械手设计
圆柱坐标式机械手设计引言机械手是一种能够模仿和执行人工手动动作的自动化设备。
它由几个关节和执行器组成，可以完成需要复杂而精确的任务。
在工业生产中，机械手已经广泛应用于各种装配、搬运和加工等工作，大大提高了生产效率和质量。
本文将介绍圆柱坐标式机械手的设计原理和工作原理，并讨论其在工业领域的应用。
圆柱坐标系的定义圆柱坐标系是一种空间坐标系，其中位置由径向距离、方位角和高度组成。
在圆柱坐标系中，位置信息以极坐标形式表示，而不是直角坐标系中的笛卡尔坐标。
圆柱坐标系常用于描述圆柱形物体或球坐标系的数学问题。
在机械手设计中，圆柱坐标系被广泛应用于需要在空间中移动的任务。
圆柱坐标式机械手的设计原理圆柱坐标式机械手是一种基于圆柱坐标系的机械手设计。
它使用三个关节来实现机械手的运动，并通过控制关节的运动，实现机械手的位置和姿态调整。
机械手的位置信息由三个坐标表示：径向距离（R）、方位角（θ）和高度（Z）。
径向距离表示手的延伸程度，方位角表示手的旋转角度，而高度表示手的升降运动。
机械手的关节由电机和传动装置组成，通过控制电机的转动，传动装置将关节带动，实现机械手的运动。
在实际设计过程中，需要考虑关节的承载能力、速度和精度等因素。
圆柱坐标式机械手的工作原理圆柱坐标式机械手的工作原理可以分为以下几个步骤：1.传感器获取目标位置的圆柱坐标信息：首先，机械手需要通过传感器获取目标位置的圆柱坐标信息，包括径向距离、方位角和高度。
2.根据目标位置计算关节角度：通过逆运动学计算，根据目标位置的圆柱坐标信息，计算机械手各关节的角度。
3.控制关节运动：根据计算得到的关节角度，控制电机带动传动装置，使机械手达到目标位置。
4.完成任务：一旦机械手到达目标位置，它可以执行需要的任务，例如搬运物体或进行装配操作。
圆柱坐标式机械手的应用圆柱坐标式机械手具有广泛的应用领域，特别适用于需要在空间中移动的任务。
以下是一些常见的应用领域：1.组装线：圆柱坐标式机械手可以用于工业生产中的组装线，完成产品的装配操作。
圆柱坐标式机械手设计概述
圆柱坐标式机械手设计概述圆柱坐标式机械手，又称作柱三维式机械手，是一种基于圆柱坐标系的机械手。
它由一个固定底座、一个竖直的旋转臂和一个水平的移动臂构成，能够在三维空间内进行精准的定位、旋转和抓取操作。
本文将从机械手设计的角度，分析圆柱坐标式机械手的特点和设计的方法。
设计目标在设计圆柱坐标式机械手之前，需要先确定设计目标。
一般来说，设计目标有以下几个方面：1. 功能要求：机械手应该能够完成的工作，如抓取物品、放置物品、旋转物品等等。
2. 作业范围：机械手的有效作业范围与自由度密切相关。
在设计机械手时需要考虑到最大活动范围和最大负载。
3. 精度要求：机械手精度可以根据其应用领域不同而有很大的变化，需要根据实际情况进行调整。
4. 控制要求：机械手控制系统通常有手动控制和自动控制两种形式，需要根据实际情况选择。
机械手的设计要素1. 机械手骨架设计：机械手骨架设计是机械手设计的基础，其主要依据工作负载的大小、工作空间的形状、机械手的自由度和机械手操作起来的方便程度，以及机械手配套的附件和控制系统等因素。
2. 机械手臂设计：机械手臂设计应该考虑到负载、移动角度、距离和速度。
加入传感器可以提高机械手的精度和控制性。
3. 夹爪设计：夹爪是机械手重要组成部分，需要考虑到夹爪大小、形状、动力、重量和惯性等因素。
夹爪设计的好坏会对机械手抓取操作的效率和准确性起着非常重要的影响。
4. 控制系统设计：机械手的控制系统通常有手动和自动控制两种形式，自动化控制是最主要的控制方式。
控制系统需要可以控制机械手的移动、旋转、抓取和松开等工作。
设计注意事项1. 功能要求应该以机械手的实际需求为出发点，而不是为了增加复杂性而增加功能。
2. 机械手骨架的设计应该有利于附件和控制系统的调整和安装。
3. 夹爪设计应该适合机械手操作的速度和负载，需要注意反应速度和夹持力度的平衡。
4. 机械手的材料选择应能保证其强度和刚性等性能，而注意重量的控制。
坐标式机械手
坐标式机械手1、坐标式机械手动作原理图上限-右限2、控制要求：将物体从位置A搬至位置B动作顺序:机械手从原点位置起始下移到A处下限位一从A处夹紧物体后上升至上限位一右移至右限位一机械手下降至B处下限位一将物体放置在B处后一上升至上限位-左移至左限位（原点）为一个循环。
上限、A、B下限、左限、右限分别由限位开关控制；机械手设立起动和停止开关。
机械手夹紧或松开的工作状态以及到达每一个工位时，均应有状态显示。
机械手的夹紧和放松动作均应有Is延时，然后上升；机械手每到达一个位置均有0・5s的停顿延时，然后进行下一个动作。
若机械手停止时不在原点位置，可通过手动开关分别控制机械手的上升和左移, 使之回到原点。
要求循环工作1小时时，判断机械手是否夹有物体，若没有，则立即自动停止工作并警铃报警；若夹有物体，则继续工作至物体放置到B位后自动停止工作并警铃报警。
3、I/O编址并画出工作框图4、编程并调试5、I/O端子接线图美文欣赏1、走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。
秋天，虽没有玫瑰的芳香，却有秋菊的淡雅，没有繁花似锦，却有硕果累累。
秋天，没有夏日的激情，却有浪漫的温情，没有春的奔放，却有收获的喜悦。
清风落叶舞秋韵，枝头硕果醉秋容。
秋天是甘美的酒，秋天是壮丽的诗，秋天是动人的歌。
2、人的一生就是一个储蓄的过程，在奋斗的时候储存了希望；在耕耘的时候储存了一粒种子；在旅行的时候储存了风景；在微笑的时候储存了快乐。
聪明的人善于储蓄，在漫长而短暂的人生旅途中，学会储蓄每一个闪光的瞬间，然后用它们酿成一杯美好的回忆，在四季的变幻与交替之间，散发浓香，珍藏一生！3、春天来了，我要把心灵放回萦绕柔肠的远方。
让心灵长出北归大雁的翅膀, 乘着吹动彩云的熏风，捧着湿润江南的霞探，唱着荡漾晨舟的渔歌，沾着充盈夜窗的芬芳，回到久别的家乡。
我翻开解冻的泥土，挖出埋藏在这里的梦，让她沐浴灿烂的阳光，期待她慢慢长出枝蔓，结下向往已久的真爱的果实。
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坐标式机械手
1、坐标式机械手动作原理图
2、操纵要求：将物体从位置A搬至位置B
动作顺序：
机械手从原点位置起始下移到A处下限位→从A处夹紧物体后上升至上限位→右移至右限位→机械手下降至B处下限位→将物体放置在B处后→上升至上限位→左移至左限位（原点）为一个循环。
上限、A、B下限、左限、右限分别由限位开关操纵；机械手设置起动和停止开关。
机械手夹紧或松开的工作状态以及到达每一个工位时，均应有状态显示。
机械手的夹紧和放松动作均应有1s延时，然后上升；机械手每到达一个位置均有0.5s的停顿延时，然后进行下一个动作。
若机械手停止时不在原点位置，可通过手动开关分别操纵机械手的上升和左移，使之回到原点。
要求循环工作1小时时，判定机械手是否夹有物体，若没有，则赶忙自动停止工作并警铃报警；若夹有物体，则连续工作至物体放置到B 位后自动停止工作并警铃报警。
3、I/O编址并画出工作框图
4、编程并调试
5、I/O端子接线图。