机械手设计本科毕设论文
(完整版)本科“五自由度液压搬运机械手”设计毕业设计论文
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 is the total shape that transports a machine a design, exercise the scope carry on aprogramming, sport route of adjustment, and it originally driving of machine designing, the component used in the with meticulous care selection, after carry on the design of oil road, first, this task book to machine social in of function and the development present condition in nowadays carried on simple introduction and still included the research meaning of machine a design to the total project, made sure to design a kind of five freedom degrees porterage machine of machine , the action programed a design, the 3D shape designs etc..Carried on an assurance to some basic technique parameters of the machine , drew 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 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 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 urn makes 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 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 pit.End, 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 m ,行程：15mm弹簧总长：30mm，活塞杆总长为60mm油的工作压力：Q预紧力：总拉长： =111.4kgf (4-7)相对刚度: =0.25, 总拉力需增加 30%所以：（4-8）[]s s 3s A 240MPaN N .5d 8mm σσσσ===1 为普通碳素钢钢，安全系数，由于是静截面，取 =1所以： 完全符合要求。
机械手设计的毕业论文
机械手设计的毕业论文机械手设计的毕业论文在现代工业领域，机械手作为一种重要的自动化设备，被广泛应用于生产线上的各个环节。
机械手的设计与优化是一个复杂而又关键的任务，需要考虑到多个因素，如精度、速度、负载能力等。
本篇论文将探讨机械手设计的一些关键问题，并提出一种新的设计方案。
首先，机械手的结构设计是决定其性能的关键因素之一。
常见的机械手结构包括串联结构、并联结构和混合结构。
串联结构由多个连杆组成，具有较高的精度和刚度，适用于需要高精度操作的场景。
并联结构由多个平行连杆和执行器组成，具有较高的负载能力和速度，适用于需要承载重物和快速操作的场景。
混合结构则结合了串联结构和并联结构的优点，可以根据具体需求进行灵活配置。
本论文将采用混合结构设计机械手，以兼顾精度和负载能力。
其次，机械手的运动学分析是设计过程中的重要一环。
通过对机械手的运动学分析，可以确定各个关节的运动范围和姿态，为后续的轨迹规划和控制提供依据。
机械手的运动学分析可以通过解析方法和数值方法两种途径进行。
解析方法适用于简单的机械手结构，通过代数方程求解关节角度和末端位置。
数值方法适用于复杂的机械手结构，通过迭代计算关节角度和末端位置。
本论文将采用数值方法进行机械手的运动学分析，以适应复杂的设计需求。
然后，机械手的轨迹规划是实现预定任务的关键一步。
轨迹规划旨在确定机械手末端执行器的运动轨迹，使得其能够在给定的时间内到达指定位置，并保持所需的速度和加速度。
常见的轨迹规划算法包括插值方法和优化方法。
插值方法通过在给定的关键点之间进行插值，生成平滑的轨迹。
优化方法通过优化目标函数，如最小化时间、最小化能量消耗等，生成最优的轨迹。
本论文将采用插值方法进行机械手的轨迹规划，以保证运动的平滑性和连续性。
最后，机械手的控制系统是实现精确控制的核心。
机械手的控制系统包括传感器、执行器和控制器等组成部分。
传感器用于获取机械手和工件的状态信息，执行器用于执行控制指令，控制器用于计算控制指令并发送给执行器。
机械手完整毕业设计论文
机械手完整毕业设计论文毕业论文（设计）（范文）课题名称 ______________________ 学生姓名______________ 学号_______________ 系部 _________________ 专业年级 _________________________指导教师 ___________________________20XX年XX 月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，H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丄作，工作方式一般釆取示教再现的方式。
本文将设计一台四自由度的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。
首先，本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，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、端子板电路的设讣以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的口标包括：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：机器人，示教编程，伺服，制动ABSTRACTIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on 什w automation degree of the production process in order to enhance theproduction 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.In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used tocarry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software・Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running・ The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring 什】e movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point・KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake目录第1章绪论 (3)1.1机器人概述 (4)1.2机器人的历史、现状 (4)1.3机器人的发展趋势 (4)第2章机器人实验平台介绍及机械手的设计 (3)2.1自由度及关节 (4)2.2基座及连杆 (4)2.2. 1 基座 (7)2.2.2大臂 (7)2.2.3小臂 (7)2.3机械手的设计 (4)2.4驱动方式 (4)2.5传动方式 (4)2.6制动器 (4)第3章控制系统硬件 (4)3.1控制系统模式的选择 (4)3.2控制系统的搭建 (4)3.2. 1工控机 (4)3.2.2数据采集卡 (4)3.2.3伺服放大器 (4)3.2. 4 端子板 (4)3.2. 5电位器及其标定 (4)3.2. 6 电源 (4)第4章控制系统软件 (4)4.1预期的功能 (4)4.2实现方法 (4)4. 2. 1实时显示各个关节角及运动范围控制 (4)4. 2. 2直流电机的伺服控制 (4)4. 2.3电机的自锁 (4)4. 2. 4示教编程及在线修改程序 (4)4. 2. 5设置参考点及回参考点 (4)第5章总结 (4)5.1所完成的工作 (4)5.2设计经验 (4)5.3误差分析 (4)5.4可以继续探索的方向 (4)致谢 (4)参考文献 (4)1.1机器人概述在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
机械手结构设计毕业论文
1。
绪论1.1工业机械手设计的意义1、熟悉机械手的应用场合及有关机械手设计的步骤；2、机械手可以提高生产过程中的自动化程度，减轻人力，便于有节奏的生产;3、结合机械手设计这方面的知识,在设计过程中学会怎样发现问题、研究问题、解决问题。
1。
2国外的机械情况现代工业机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化。
机械手首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
他的结构是：机体上安装回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的.1962年，美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。
商名为Uni-mate(即万能自动）。
运动系统仿造坦克炮塔,臂回转、俯仰，用液压驱动；控制系统用磁鼓最存储装置。
不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。
同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司（Unimaton），专门生产工业机械手.1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运。
该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动，控制系统也是示教再现型.虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Uni-mate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Uni—mate 型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差可小于±1毫米。
美国还十分注意提高机械手的可靠性,改进结构，降低成本.如Uni-mate公司建立了8年机械手试验台,进行各种性能的试验。
准备把故障前平均时间（注:故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。
它给出在第一次故障前的平均运行时间），由400小时提高到1500小时，精度可提高到±0.1毫米。
德国机器制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。
机械手设计毕业论文
摘要本设计为冲床上料机械手设计。
基本参数为：升降行程135mm，手臂回转角度为105°。
此机械手能以34次 /分的频率，传送重0.5公斤重的硒钢片。
该机械手采用气压传动方式驱动，气缸最大压力为0.7MPa，为提高气缸活塞密封的可靠性，活塞采用2个O型环密封。
机械手的的抓取部分为吸附式，采用2个型号为ZP16UN的真空吸盘，吸盘提升力由真空泵提供。
机械手工作时，气缸推动活塞杆作升降运动。
活塞杆的中部装有一个深沟球轴承，当活塞杆上下运动时，轴承沿导向筒上的螺旋槽移动。
活塞轴与手臂相连，当活塞轴作上升运动时，带动装有真空吸盘的吸附式手臂作边上升边回转的复合运动，将被冲压件送到冲床上；当活塞轴作下降运动时，带动装有真空吸盘的吸附式手臂作边下降边回转的复合运动，使机械手回到初始状态，完成一个上料循环。
关键词：冲床机械手气压传动Abstract［单击此处键入英文摘要，内容应当与中文摘要相同］KeyWords：冲床机械手气压传动目录摘要 (I)Abstract (II)1 工业机械手的发展概况 (1)1.1 工业机械手定义 (1)1.2 工业机械手发展概况 (1)2 工业机械手整体介绍 (4)2.1 工业机械手的分类 (4)2.2 机械手的特点 (5)2.3 工业机械手在工业生产中的应用 (5)3 工业机械手设计方案 (7)3.1 工业机械手的组成 (7)3.2 规格参数 (8)3.3 坐标选择与分析 (8)3.4 驱动系统选择与分析 (9)3.4.1驱动系统的分类 (9)3.4.2 驱动系统的选择原则 (9)3.4.3 驱动系统的选择 (10)3.5 设计路线与方案 (11)3.5.1 设计步骤 (11)3.3.2 研究方法和措施 (11)4 真空吸盘和真空泵的选用 (13)4.1 真空吸盘 (13)4.1.1 吸盘的材料 (13)4.1.2 真空吸盘的作用 (13)4.1.3 吸盘的型号表示方法 (13)4.1.4 理论吸吊力 (13)4.1.5 吸盘的外形尺寸 (15)4.1.6 真空吸盘的选用 (18)4.2 真空泵 (19)4.2.1 真空泵的定义 (19)4.2.2 真空泵的分类 (19)4.2.3 真空泵的用途 (20)4.2.4 真空泵选取的注意事项 (20)4.2.5 真空泵的选取 (21)5 强度校核 (23)5.1 机械悬臂的校核 (23)5.2 活塞轴的校核 (29)5.3 轴承校核 (31)5.4 轴承用螺钉校核 (35)6 密封与润滑 (36)6.1 气缸的上下端盖的密封 (36)6.2 活塞的密封 (37)6.3 活塞轴的密封 (38)6.4 润滑 (39)6.4.1 气缸活塞润滑 (39)6.4.2 轴承润滑 (40)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (45)1 工业机械手的发展概况1.1 工业机械手定义机械手是一种能模拟人的手臂的部分动作，按预定的程序轨迹极其它要求，实现抓取，搬运工件或操做工具的自动化装置。
本科机械手毕业设计论文
1 绪论1.1 选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。
目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。
把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强[1]。
当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。
而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。
因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。
1.2 设计目的本设计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，完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。
本机械手主要与数控车床（数控铣床，加工中心等）组合最终形成生产线，实现加工过程（上料、加工、下料）的自动化、无人化。
目前，我国的制造业正在迅速发展，越来越多的资金流向制造业，越来越多的厂商加入到制造业。
本设计能够应用到加工工厂车间，满足数控机床以及加工中心的加工过程安装、卸载加工工件的要求，从而减轻工人劳动强度，节约加工辅助时间，提高生产效率和生产力。
机械手控制系统设计本科毕业论文
摘要工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械知道生产系统中的一个重要部分。
工业机械手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。
在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。
当今的PLC吸收了微电子技术和计算机技术的最新成果，其应用已从单机自动化推广到整条生产线的自动化乃至整个工厂的生产地宗华。
目前，机械手主要用于机床加工、锻造、热处理等方面，无论数量、品种和性能方面还不能满足工业生产发展的需要。
在国主要是逐步扩大应用围，重点发展锻造、热处理方面的机械手，PLC可以按照所要求完成机械手的设计，使机械手的设计简单化，大大节省了时间，提高了工作效率，减轻了劳动强度，改善作业条件。
本课题拟开发物料搬运机械手，采用西门子系列S7-200PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。
该装置机械部分、滑轨、机械抓手等。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
关键词：机械手，S7-200，可编程技术ABSTRACTModern industrial manipulator is a new technology in automatic control field, is the modern control theory and the combination of the industrial automation production practice, and to become an important part of modern mechanical know production system. Industrial robots is to improve the production process automation, improve labor condition, one of the effective methods to improve the product quality and production efficiency. Especially in high temperature and high pressure, dust, noise pollution and radioactive and occasions, more widely applied. In our country, also has a rapid development in recent years, and achieved a certain effect, brought to the attention of the machinery industry and railway departments. Today's PLC absorbs the latest achievements of the microelectronics technology and computer technology, its application has been extended from single machine automation in the whole production line automation and the whole factory built chung wa. At present, the manipulator is mainly used for machining, forging, heat treatment, etc., regardless of the quantity, variety and performance can not meet the needs of the development of industrial production. In domestic major is gradually expanding the scope of the application, the development of the forging, heat treatment of manipulator, PLC can according to the required to complete the design of the manipulator, simplify the design of the manipulator, greatly save time, improve work efficiency, reduce the labor intensity and improve work condition.This topic proposed development material handling manipulator, adopting Siemens series S7-200 PLC, up and down, left and right sides of manipulator and grab motion control. The equipment mechanical parts, slippery course, mechanical gripper, etc. We use the programmable technology, combined with the corresponding hardware device, control manipulator to complete various actions.Keyword：manipulator，,S7-200，PLC目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)1引言 (1)2机械手的概述与简介 (2)2.1机械手的应用简况 (2)2.2机械手的应用意义 (3)2.3机械手的发展概况 (3)2.4机械手的发展趋势 (4)2.5机械手实现的过程 (5)3 PLC的介绍与程序设计 (7)3.1 PLC的结构 (7)3.1.1 PLC的特点 (8)3.1.2 PLC的经济分析 (8)3.2 PLC的应用概况 (9)3.3 PLC在机械手中的应用 (10)4 机械手的设计方案 (11)4.1 流程图 (11)4.2 I/O接口 (11)4.3 PLC编程梯形图 (12)4.4 机械手控制系统组态设计及运行监控 (17)总结 (20)致 (21)参考文献 (22)1引言随着技术的进步，工业自动化软件技术正在向智能化、网络化和集成化方向飞速发展，复杂大系统在网络环境下运行、在网上实现复杂系统的优化控制与管理已经不是遥遥无期，而是指日可待。
机械手毕业设计论文设计
机械手设计摘要工业机械手是近几十年开展起来的一种高科技自动化生产设备。
工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。
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，尤其表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开展前景。
本文设计了一个机械手行走小车，以完成行走，抓取，翻转等功能，对应分别要有行走机构，抓取机构，提升机构，翻转机构等来实现。
该小车是由步进电机驱动，由各特征点运动的合成形成小车的各种运动。
整个小车的机械设计是以所学机构方面的理论知识为理论根底的，参考小车的组成机构，同事兼顾使用场合的环境，以“模块化〞的设计思想完成了几个运动模块的设计。
关键词：机械手智能运动模块引言0.1 机械手简介 (1)0.2 机械手的组成 (3)0.3 应用机械手的意义 (5)第一章总体技术方案与系统组成1.1 原始数据 (7)1.2 工作要求 (7)1.3 系统组成 (8)1.4 总体技术方案 (8)第二章机械手的液压局部2.1 液压系统的工作原理 (10)2.2 液压传动的工作特征 (10)2.3 液压系统的组成 (10)2.4 液压系统的优、缺点 (11)第三章回转装置的总体组成与结构设计3.1 回转装置的组成 (13)第四章机械传动方案的设计与计算4.1 小车的主要组成局部 (15)4.2 同步带传动方式优缺点 (15)4.3 驱动动力源 (15)4.4 机械传动方案的设计计算 (16)第五章零件加工编程5．1数控车床加工程序编制根底 (22)5．2程序编制 (23)设计小结 (30)谢辞 (31)参考文献 (32)机械手首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
它的结构是：机体上安装一个回转长臂，顶部装有电磁块的工件抓放机构，控制系统是示教形的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生活提供耐用消费品的产业。
基于PLC机械手设计本科机械专业毕业论文
毕业设计(论文)论文题目基于PLC机械手设计姓名学号专业机械设计制造及其自动化指导教师2014年3月10日摘要工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。
工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。
他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。
机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。
机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。
随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。
由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
关键字工业机械手，电磁阀，可编程控制器（PLC）AbstractIndustrial manipulator is a kind of high-tech automated production equipment,which is developed in recent decades.Industrial manipulator is an important branch of industrial robots.Its characteristics is that it can do theexpected task by programming , and it has the respective advantage of both manand machine on the structure and performance, particularly in the person's intelligence and adaptability.The accuracy of the manipulator operation and theability to work in the environment has a broad space for development in the fieldof national economy.Manipulator is a kind of multifunctional machine which can be automatically controlled and can be changed by new programming, it has multiple degrees of freedomand can complete the work carry objects in different environments.At first,thestructure of manipulator is relatively simple,but in has a strong specificity.Withthe development of industrial technology, Industrial manipulator is produced withthe process control to independently achieve repetitive operation, which is called "universal manipulator for program control" in wide scope of application, whichis called shortly as general manipulator.Because of general manipulator canquickly change the working procedure with strong adaptability, it was widely quotedby changing in the medium and small batch production of products .Key wordsIndustrial manipulator,Solenoid valve,Programmable Logic Controller(PLC)目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)前言 (4)第一章机械手简介 (5)1.1 机械手的发展史 (5)1.2 机械手的分类 (5)1.3 功能与构成 (6)1.3.1 执行机构 (7)1.3.2 驱动机构 (7)1.3.3 控制系统 (8)1.4 课题的提出 (8)1.4.1 应用前景 (8)1.4.2 市场需求 (8)1.4.3 应用领域 (9)第二章机械手整体设计方案 (9)2.1 机械手总体设计 (9)2.1.1机械手整体结构的类型 (9)2.2 机械手工作过程 (10)第三章机械手控制系统设计 (12)3.1 可编程序控制器简介 (12)3.1.1 PLC的结构 (12)3.1.2 PLC的特点 (13)3.1.3 PLC的主要功能 (14)3.2 控制系统硬件设计 (14)3.2.1 PLC选型 (14)3.2.2地址分配 (15)3.3 控制系统软件设计 (16)3.4 PLC程序的调试 (21)3.4.1 PLC控制的安装与布线 (21)第四章结论 (22)参考文献 (23)前言用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。
机械手设计的毕业论文
机械手设计的毕业论文机械手设计机械手是现代工业中常见的机器人之一，由于其具有多自由度、高精度、高速度和高可靠性等优点，已被广泛应用于各个领域，如汽车制造、电子工业、医药行业等。
本文旨在设计一款具有5自由度的机械手，并通过实验验证其性能。
1. 设计目标本文设计的机械手需要满足以下要求：1）5自由度，能够完成物体的抓取、放置等动作。
2）控制系统采用开放式控制系统，便于后期升级和维护。
3）运动精度高，误差小于0.1mm。
4）机械手材料要轻、耐用、适应各种环境。
2. 设计方案2.1 机械手结构本文设计的机械手采用5自由度结构，由机座、立柱、机械臂、手腕和手爪组成。
其中，机座为底部固定部分，立柱为支撑机械臂的部分，机械臂由两节横臂和一个竖臂组成，手腕部分由旋转机构和电机驱动，手爪部分采用夹爪结构。
2.2 机械手控制系统本文设计的机械手控制系统采用开放式控制系统，主要由运动控制器和电机驱动器组成。
其中，运动控制器采用嵌入式控制器，可以实现机械手的位置控制、速度控制和力控制等功能；电机驱动器采用步进电机或直流电机，可以实现机械手各关节的转动。
2.3 机械手传感器为了实现机械手的精准控制，本文设计了多种传感器。
其中，位置传感器用于测量机械臂和手腕的位置关系；压力传感器和力传感器用于测量机械手的终端执行器上施加的力，以实现力控制；光电传感器用于检测物体的位置和大小，以实现对物体的抓取和放置。
3. 实现过程3.1 机械手结构制作本文设计采用了轻质的铝合金材料制作机械手结构，可轻松实现多种姿态和拓扑结构的改变。
通过平面布局和实体设计，确保各组件作用协调，避免机械手扭曲变形和故障。
3.2 控制系统设计机械手采用基于嵌入式控制器的现代控制技术，集成多种运动控制和检测传感器的系统，实现了可编程控制和高速运动。
3.3 实现性能测试机械手的运动精度、速度和力度可以用基本测试方法测量，主要通过控制器的调整和传感器测量来实现。
通过实验验证，本文设计的机械手成功实现了5自由度控制、精度达到0.1mm、速度达到30m/min、负载能力大于5kg的要求。
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。
气动机械手设计(本科毕业论文)
气动机械手设计(本科毕业论文)摘要随着现代智能制造技术的不断发展，机械手已经成为现代自动化生产中重要的组成部分。
其中，气动机械手作为一种新型机械手，具有操作简单，成本低廉等优点，在各种领域中得到了广泛应用。
本文针对气动机械手的设计和制造，探究了气动机械手的性能和操作特点，通过对机械手的结构设计和关键部件的选用，实现了气动机械手的开发和制造。
关键词：气动机械手；设计；制造；性能；操作特点AbstractWith the continuous development of modern intelligent manufacturing technology, the mechanical arm has become an important part of modern automated production. Among them, the pneumatic mechanical arm, as a new type of mechanical arm, has the advantages of simple operation and low cost, and has been widely used in various fields. This paper aims to explore the performance and operation characteristics of pneumatic mechanical arms through the design and manufacturing of pneumatic mechanical arms. By selecting the structure design ofthe mechanical arm and the key components, we have achieved the development and manufacturing of pneumatic mechanical arms.Keywords: pneumatic mechanical arm; design; manufacturing; performance; operation characteristics一、引言随着现代工业的快速发展，机械手已成为自动化生产中不可或缺的设备。
机械手毕业设计论文
目录摘要 (2)ABSTRACET (3)引言 (5)1 PLC的发展历程和构成 (7)1.1 PLC的发展史 (7)1.2 PLC的构成 (8)1.3 CPU的构成 (8)1.4 I.O模块 (8)1.5 电源模块 (9)1.6 底版和机架 (9)1.7 PLC系统的其他设备 (9)2 机械手的组成 (10)2.1 机械手的发展 (10)2.2 动力臂的机械构造 (10)2.3 控制和动力臂的机械构造 (11)2.4 位置控制系统 (11)2.5 负载反传系统 (11)3 机械手PLC的发展历程和构成 (12)3.1 根据工艺过程分析控制要求 (12)3.2 确定所需的用户输入/输出设备及I/O点数 (15)3.3 PLC的选择 (18)3.4 分配PLCI/O点的编号(定义号) (18)3.5 PLC程序设计 (18)4 英文资料 (30)个人小结 (35)参考文献 (46)机械手的PLC控制设计及调试摘要机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
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。
机械手主要由手部和运动机构组成。
手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。
为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。
自由度是机械手设计的关键参数。
自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。
一般专用机械手有2～3个自由度。
机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
机械手的设计毕业论文
机械手的设计毕业论文机械手的设计引言：机械手作为一种重要的工业自动化设备，广泛应用于各个领域。
其设计的优劣直接影响到生产效率和产品质量。
本文将探讨机械手的设计原理、结构和应用，以及面临的挑战和未来发展方向。
一、机械手的设计原理机械手的设计原理主要包括运动学和动力学两个方面。
运动学研究机械手的运动规律和轨迹规划，动力学则研究机械手的力学特性和运动控制。
通过对机械手的运动学和动力学进行分析，可以确定机械手的结构参数和控制策略，从而实现精确的运动和灵活的操作。
二、机械手的结构设计机械手的结构设计涉及到机械臂、末端执行器和控制系统等多个方面。
机械臂是机械手的核心部件，其结构复杂，需要考虑刚度、质量和稳定性等因素。
末端执行器根据具体应用需求设计，可以是夹具、吸盘或者其他形式。
控制系统则负责机械手的运动控制和感知反馈，需要考虑实时性和稳定性等因素。
三、机械手的应用领域机械手广泛应用于制造业、物流和医疗等领域。
在制造业中，机械手可以完成装配、焊接、喷涂等工序，提高生产效率和产品质量。
在物流领域，机械手可以实现货物的搬运和分拣，减少人工劳动和提高作业效率。
在医疗领域，机械手可以辅助手术和康复训练，提高医疗水平和治疗效果。
四、机械手面临的挑战机械手在应用过程中面临着一些挑战。
首先是精度和稳定性的要求，特别是在高精度装配和微创手术等领域。
其次是灵活性和适应性的要求，不同的应用场景需要机械手具备不同的功能和特性。
此外，机械手的成本和可靠性也是制约其应用的因素，需要在设计和制造过程中加以考虑。
五、机械手的未来发展方向随着科技的不断进步，机械手在未来将呈现出一些新的发展趋势。
首先是智能化和自主化的发展，机械手将更加智能化地感知和决策，并具备自主学习和适应能力。
其次是柔性化和模块化的发展，机械手将更加灵活地适应不同的应用需求，并具备快速组装和调整的能力。
此外，机械手与人类的协作也将成为未来的一个重要方向，实现机器人与人类的无缝衔接和共同工作。
机械手毕业设计
机械手毕业设计篇一：机械手结构设计毕业论文1.绪论1.1工业机械手设计的意义1、熟悉机械手的应用场合及有关机械手设计的步骤；2、机械手可以提高生产过程中的自动化程度，减轻人力，便于有节奏的生产；3、结合机械手设计这方面的知识，在设计过程中学会怎样发现问题、研究问题、解决问题。
1.2国外的机械情况现代工业机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化。
机械手首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
他的结构是：机体上安装回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。
1962年，美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。
商名为Uni-mate(即万能自动)。
运动系统仿造坦克炮塔，臂回转、俯仰，用液压驱动；控制系统用磁鼓最存储装置。
不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。
同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司（Unimaton）,专门生产工业机械手。
1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运。
该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动，控制系统也是示教再现型。
虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Uni-mate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Uni-mate型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差可小于±1毫米。
美国还十分注意提高机械手的可靠性，改进结构，降低成本。
如Uni-mate公司建立了8年机械手试验台，进行各种性能的试验。
准备把故障前平均时间（注：故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。
它给出在第一次故障前的平均运行时间），由400小时提高到1500小时，精度可提高到±0.1毫米。
德国机器制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。
四自由度搬运机械手的设计毕业论文
四自由度搬运机械手的设计毕业论文摘要：机械手作为自动化装置中的重要组成部分，广泛应用于工业生产线、仓储物流等领域。
本论文以四自由度搬运机械手设计为研究对象，对机械手的动力学和控制系统进行分析和优化设计。
通过对机械手的结构设计、动力学建模和控制算法的优化，进一步提高机械手的工作效率和精度。
论文总结了机械手设计中的关键问题，并给出了相应的设计和优化方案。
实验证明，该设计方案在搬运工作中具有较好的性能表现。
关键词：机械手；搬运；动力学；控制系统1.引言机械手作为一种重要的自动化装置，广泛应用于工业生产线、仓储物流等领域，实现了对物体的自动化搬运和装配。
机械手的设计涉及到多学科知识的综合运用，包括机械工程、电子工程、控制科学等。
本论文以四自由度搬运机械手设计为研究对象，对机械手的动力学和控制系统进行分析和优化设计。
2.机械手的结构设计在机械手的结构设计中，考虑到搬运过程中的工作负荷和工作空间的要求，选择了四自由度机械手结构。
该结构由基座、臂架、运动链和机械手末端执行器等部分组成。
基座为机械手提供了稳定的支撑，并具备旋转自由度。
臂架通过关节连接基座和运动链，增加了机械手的活动范围。
运动链通过关节连接臂架和末端执行器，实现了机械手的搬运动作。
3.机械手的动力学建模机械手的动力学建模是机械手设计中的重要步骤，通过建立机械手的运动学和动力学方程，可以预测机械手在搬运过程中的运动轨迹和力学特性。
本论文采用牛顿－欧拉法建立了机械手的动力学方程，并通过计算机仿真验证了动力学模型的准确性。
4.机械手的控制系统设计机械手的控制系统设计是机械手设计中的另一个关键问题，其目标是实现机械手的精确定位和力控制。
本论文采用PID控制算法对机械手的位置和力控制进行了优化设计，并结合机械手的动力学特性进行了参数调节和鲁棒性分析。
实验证明，该控制系统具有较好的性能表现，能够满足机械手在搬运过程中的控制要求。
5.结论通过对四自由度搬运机械手的设计进行了详细分析和优化，本论文提出了一种高效、精确的机械手设计方案。
本科毕业设计论文--数控机床上下料机械手设计
摘要通过大学本科四年对机械设计制造及其自动化专业的所学知识进行整理，对工业机器人各部分机械结构设计和功能的论述和分析，设计了一种的用于机床上下料的机械手。
本设计的主要内容是5R关节型机械手的结构设计，上下料机械手的主要任务是在各个加工工序的数控机床和自动生产线上运送工件，能实现生产工序上下料自动化。
针对各个关节处采用独立的电机驱动。
各个操作臂由五个转动副串联而成，操作臂包括基座、腰部、手臂、腕部、手爪。
并对各关节的伺服电机的选择和传动进行了设计计算，对进行主要零件校核计算。
关键词: 关节型; 机械手; 多自由度AbstractThrough four years of undergraduate mechanical engineering and automation professional to organize the knowledge of the various parts of industrial robots and mechanical design features discussion and analysis, design a robot one machine for loading and unloading. The main contents of this design is the design 5R articulated robot, the main task of loading and unloading robot CNC machine tools in various manufacturing processes and automatic production line delivery of the workpiece, to achieve the production process automation and unloading. For each of the joints with a separate motor. Each operating arm by the rotation of five deputy in series, including the base operating arm, waist, arm, wrist, gripper. And each joint servo motor and drive selection carried out design calculations, performed the main parts of the checking calculation.Key words：Joint type; Manipulator; Many degrees of freedom目录第一章引言 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 机械手的发展动态 (2)1.3 机械手的分类 (3)1.4 课题研究的意义 (4)第二章机械手结构原理和工作要求分析 (5)2.1 机械手结构原理及工作要求 (5)2.2 机械手机构运动分析 (6)2.3 机械手上下料工作空间轨迹分析 (8)第三章机械手各结构设计 (10)3.1 手爪的结构设计 (10)3.1.1 手爪的设计要求 (10)3.1.2 手爪的分类 (10)3.1.3 手爪结构的确定 (10)3.2 手腕的结构设计 (11)3.2.1 手腕的设计要求 (11)3.2.2 手腕的结构确定 (11)3.3 手臂的结构设计 (11)3.3.1 手臂的设计要求 (12)3.3.2 大、小手臂的结构 (12)3.3.3 小臂结构形式的确定 (12)3.4 基座结构的设计 (13)3.4.1 基座结构的设计要求 (13)3.5 小臂后箱体结构设计 (13)3.6 连杆结构设计 (13)第四章机械手关键轴的校核 (14)4.1 腕部输入轴的结构 (14)4.2 腕部输入轴的校核 (15)第五章机械手动力参数的计算 (17)5.1 伺服电机的选型 (17)5.1.1 初步估计机械手的质量 (17)5.1.2 计算各个轴的转速和转矩 (18)5.1.3 计算伺服电机的功率 (20)5.2 锥齿轮设计 (21)5.2.1 齿轮精度、材料 (21)5.2.2 按齿面接触疲劳强度校核 (21)5.2.3 按齿根弯曲强度设计 (22)5.2.4 锥齿轮参数计算 (23)5.3 同步带轮的设计 (23)5.3.1 同步齿形带传动计算 (23)5.3.2 带轮几何尺寸的计算 (25)5.4 减速器的设计 (26)5.4.1 减速器减速比的计算 (26)5.4.2 减速器输出轴径的计算 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第一章引言1.1 选题背景工业机器人是一种新兴的机电一体化生产的工具之一，属于现代化、自动化装备包括机械制造、人工智能、计算机技术、控制、传感器等多种学科的先进技术。
机械手毕业设计论文
机械手毕业设计论文机械手毕业设计论文引言：机械手作为一种重要的工业自动化装备，广泛应用于制造业、医疗领域和科学研究等多个领域。
本篇论文将探讨机械手的设计和应用，以及在毕业设计中的具体应用案例。
一、机械手的设计原理和结构机械手的设计原理基于机械、电气和控制等多学科的知识。
机械手的结构通常包括机械臂、末端执行器和控制系统。
机械臂由多个关节连接而成，通过电机驱动实现运动。
末端执行器可以是夹爪、吸盘或其他形式的装置，用于完成具体的任务。
控制系统通过传感器获取环境信息，并通过算法和控制器实现对机械手的控制。
二、机械手在制造业中的应用机械手在制造业中扮演着重要的角色。
它可以代替人工完成重复性、危险或繁琐的任务，提高生产效率和产品质量。
例如，在汽车制造过程中，机械手可以完成零件的搬运、焊接和喷涂等工作。
在电子产品制造中，机械手可以完成元件的装配和检测等工作。
机械手的应用不仅提高了生产效率，还减少了人力成本和劳动强度。
三、机械手在医疗领域中的应用机械手在医疗领域中的应用也日益广泛。
它可以用于手术辅助、康复治疗和医疗器械的研发等方面。
例如，在微创手术中，机械手可以通过微小的切口进入人体，完成精确的手术操作，减少手术创伤和恢复时间。
在康复治疗中，机械手可以模拟人体运动，帮助患者进行康复训练。
机械手在医疗领域的应用为患者提供了更安全、准确和有效的治疗手段。
四、机械手在科学研究中的应用机械手在科学研究中也发挥着重要的作用。
它可以用于实验室中的样品处理和实验操作，提高实验的自动化程度和准确性。
例如，在生物学研究中，机械手可以自动完成细胞培养、药物筛选和基因测序等实验操作。
在物理学研究中，机械手可以用于材料测试和器件制备等实验。
机械手的应用为科学研究提供了更高效、精确和可重复的实验手段。
结论：机械手作为一种重要的工业自动化装备，广泛应用于制造业、医疗领域和科学研究等多个领域。
通过对机械手的设计和应用进行论述，可以看出机械手在提高生产效率、改善医疗治疗和推动科学研究等方面具有重要的意义。
机械手的设计毕业论文
机械手的设计毕业论文机械手设计摘要：随着人工智能技术的发展，机器人和自动化技术在制造业、医疗和军事等领域得到了广泛应用。
机械手是一种重要的机器人，具有广泛的应用前景。
本文介绍了机械手的设计过程，包括机械手的分类、结构和控制系统。
该设计旨在实现机械手在工业自动化生产中的应用，提高工作效率、减少人员劳动强度。
关键词：机械手；设计；工业自动化1.引言机械手是一种重要的机器人，具有广泛应用前景。
在工业自动化、医疗、军事和家庭机器人等领域中，机械手都起着重要的作用。
在制造业中，机械手减少了人工操作，提高了生产效率，降低了生产成本。
本文旨在介绍机械手的设计过程，实现机械手在工业自动化中的应用，提高工作效率和减少人员劳动强度。
2.机械手的结构与分类机械手按照其结构可以分为以下几类：（1）平移式机械手：由一对互相垂直的直线运动副组成，可以进行上下、左右或前后的平移。
（2）旋转式机械手：由转台和旋转动力源构成，可以实现360度的旋转操作，适用于三维空间内的操作。
（3）重力式机械手：由几个可伸缩的臂和电机组成，可以实现重物的搬运。
（4）自由度机械手：具有多个自由度的机械手，可以在三维空间内自由移动。
（5）并联机械手：由多个平面运动机构和一些副运动链构成，能够实现普通机械手所不能执行的复杂运动。
3.机械手的控制系统机械手的控制系统可以分为以下几类：（1）手动控制：操作员通过按键或者手柄控制机械手的动作。
（2）预编程控制：在操作前，程序员需要通过计算机软件预设工作步骤和动作，将程序保存到机械手上。
操作员根据预设的程序启动机械手进行工作。
（3）现场控制：机械手安装传感器，可以在工作过程中根据环境信息动态的控制机械手的运动。
（4）网络控制：当机械手数量比较大，且工作范围分散时，可以通过网络控制机械手的工作。
4.机械手的应用机械手的应用非常广泛，可以用于自动化控制系统、化工生产、汽车生产、医疗器械和数控机床等领域。
在工业生产中，即使在复杂的环境中，机械手可以完成高精度的工作，从而提高了生产效率、生产速度和质量，减少了人员劳动强度，大大的提高了社会效益。
四轴机械手毕业设计
四轴机械手毕业设计【篇一：机械工程及自动化专业毕业设计论文-四轴简易机械手的设计】1前言1.1 设计的目的和意义机械手自问世以来，经过了40多年的发展，已广泛应用于各个领域。
机械手最早应用于汽车制造工业，常用于喷漆、焊接、搬运和上下料。
机械手可代替人从事危险、有毒、有害、高温、高压、重载、噪音、粉尘和低温等恶劣环境中的工作；代替人完成单调重复和繁重的劳动，不仅减少了人力资源的浪费，减轻了劳动强度，而且大大改善了工人的劳动条件，提高了生产效率和生产自动化水平。
目前机械手主要用于以下几个方面。
在核工业中，核反应堆内具有较强的放射性，为了人员的安全，经常需要机械手来完成相关的清理工作，另外在压铸、冲压、热处理、锻造、喷漆车间以及有强烈紫外线照射的电弧焊等危险领域的作业中也经常需要用到机械手。
目前研制出了搬运机械手、码垛机械手、汽车座椅装配机械手、点胶机械手等各类工业机械手，主要用于生产上实现自动化。
如当末端夹持焊枪时，可以对汽车或摩托车的车体进行点焊或弧焊作业；当末端安装喷枪时可以进行喷涂作业；当末端安装手钳时，可以给压铸机或成型机进行上下料作业或者用来装配机械零部件。
目前我国已经建成的自动生产线有很多，如沈阳水泵厂的环类深井泵轴承体加工自动线、上海动力机厂的箱体类气缸盖加工自动线、大连电机厂的轴类4号和5号电动机轴加工自动线、上海拖拉机齿轮厂的盘类齿坯加工自动线等等[1]。
在一些极地探索、火山探险、空间探索、深海探密等领域经常要用到机器人去探索，目前研制出了螃蟹机器人，用于水下勘测任务操作，它的身体结构接近于螃蟹，能够完成指定的指令，也可以用于海洋搜寻及石油天然气的勘测。
还有用于国际空间站的机器人，可以对空间站的外外表进行检测。
目前研制出了太阳能农用机器人，他可以找到隐藏在农作物中的杂草，这主要依赖于它的视觉系统，当发现有别于农作物的植物时，它便利用数据库提供的植物的特性与目标植物加以比较，当确定为杂草时，就会用机械手隔断杂草，同时还可以喷洒除草剂。
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本科毕业论文题目：三自由度圆柱坐标型工业机器人设计学院：机械工程学院专业：机械制造（辅修）年级：2009姓名：李介博指导教师：赵华洋完成日期：2012.04.03三自由度圆柱坐标型工业机器人设计摘要：在工业上，随着自动控制系统广泛的应用，工业自动化机床控制、计算机系统、机器人等高科技技术也得到了长足的发展。
其中工业机器人是相对较新的电子设备，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，因而能实现机械化与自动化的有机结合而广泛应用与工业生产的各个部门，逐步的改变现代化工业面貌。
工业机器人是一种机体独立，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。
主要用在自动加工线和柔性制造系统中传递和装卸的工件或夹具。
工业机器人以刚性高的手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬运更重的东西，而且定位精度相当高，它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。
本设计为三自由度圆柱坐标型工业机器人，其工作方向为两个直线方向和一个旋转方向。
在控制器的作用下，它可执行将工件从一条流水线拿到另一条流水线这一简单的动作，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；圆柱坐标；工业机器人；自动化Three degrees of freedom cylindrical coordinate industrialrobot designAbstract:In industry, along with the automatic control system of a wide range of applications, industrial automation machine control, computer systems, robots and other high-tech technology are also got rapid progress. Including industrial robot is relatively new electronic equipment, it comprehensive application of mechanical and electronic automatic control and other advanced technology and physics biological sciences foundation knowledge, and can therefore realize mechanization and automation organically and is widely used in industrial production of various sectors, gradually change modern industrial outlook.Industrial robot is a body independent of freedom movements, the program can be more flexible changes, can arbitrary positioning, high automation automatic operate machinery. Mainly used in automatic processing lines and flexible manufacturing system transfer and loading and unloading work piece or fixture. Industrial robot arm with rigid high for the subject than people, can have faster movement speed, can carry more weight, and positioning accuracy quite high, and it may, according to the signals, automatic external to operate.This scheme introduced a cylindrical robot for three degree of freedom. It is composed of two linear axes and one rotary axis current control only allows these devices move from one assembly line to other assembly line in space, perform relatively simple tasks. This paper is more comprehensive introduction and summing-up for the for the whole design work.Key words:three degrees of freedom; cylindrical; industrial robot; automation目录第一章绪论............................................................ - 5 - 第二章工业机器人的总体设计 (3)2.1 工业机器人的组成及各部分关系概述 (3)2.2 工业机器人的设计分析 (4)2.2.1 设计要求 (4)2.2.2 总体方案拟定 (5)2.2.3 工业机器人主要技术性能参数 (5)第三章工业机器人的机械系统设计 (7)3.1 工业机器人的运动系统分析 (7)3.1.1 机器人的运动概述 (7)3.1.2 机器人的运动过程分析 (8)3.2 工业机器人的执行机构设计 (10)3.2.1 末端执行机构设计 (10)3.2.2 手臂机构的设计 (14)3.2.3 腰部和基座设计 (16)3.3 工业机器人的机械传动装置的选择 (23)3.3.1 滚珠丝杠的选择 (23)3.3.2 谐波齿轮的选择 (25)3.3.3 联轴器的选择 (25)第四章工业机器人的计算机控制系统概述 (27)4.1 工业机器人控制系统的特点及对控制功能的基本要求 (27)4.2 计算机控制系统的设计方案 (27)4.3 硬件电路的组成 (28)第五章工业机器人运行时应采取的安全措施 (30)5.1 安全要求 (30)5.2 实施方法 (30)总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)第一章绪论机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。
它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果，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科技发展的重要方面。
工业机器人的研究、制造和应用水平，是一个国家科技水平和经济实力的象征，正受到许多国家的广泛重视[5]。
目前，工业机器人的定义，世界各国尚未统一，分类也不尽相同。
最近联合国国际标准化组织采纳了美国机器人协会给工业机器人下的定义：工业机器人是一种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。
参考国外的定义，结合我国的习惯用语，对工业机器人作如下定义：工业机器人是一种机体独立，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。
主要用于加工自动线和柔性制造系统中传递和装卸工件或夹具。
[7]工业机器人以刚性高的手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬运更重的东西，而且定位精度相当高，它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。
工业机器人的发展，由简单到复杂，由初级到高级逐步完善，它的发展过程可分为三代：第一代工业机器人就是目前工业中大量使用的示教再现型工业机器人，它主要由手部、臂部、驱动系统和控制系统组成。
它的控制方式比较简单，应用在线编程，即通过示教存贮信息，工作时读出这些信息，向执行机构发出指令，执行机构按指令再现示教的操作。
第二代机器人是带感觉的机器人。
它具有寻力觉、触觉、视觉等进行反馈的能力。
其控制方式较第一代工业机器人要复杂得多，这种机器人从1980年开始进入了实用阶段，不久即将普及应用。
第三代工业机器人即智能机器人。
这种机器人除了具有触觉、视觉等功能外，还能够根据人给出的指令认识自身和周围的环境，识别对象的有无及其状态，再根据这一识别自动选择程序进行操作，完成规定的任务。
并且能跟踪工作对象的变化，具有适应工作环境的功能。
这种机器人还处于研制阶段，尚未大量投入工业应用。
我国工业机器人起步于70年代初期，经过20多年的发展，大致经历了3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的适用化期。
70年代是世界科技发展的一个里程碑：人类登上了月球，实现了金星、火星的软着陆。
我国也发射了人造卫星。
世界上工业机器人应用掀起一个高潮，尤其在日本发展更为迅猛，它补充了日益短缺的劳动力。
在这种背景下，我国于1972年开始研制自己的工业机器人。
进入80年代后，在高技术浪潮的冲击下，随着改革开放的不断深入，我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。
“七五”期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。
1986年国家高技术研究发展计划（863计划）开始实施，智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特种机器人。
从90年代初期起，我国的国民经济进入实现两个根本转变时期，掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。
虽然中国的工业机器人产业在不断的进步中，但和国际同行相比，差距依旧明显。
从市场占有率来说，更无法相提并论。
工业机器人很多核心技术，目前我们尚未掌握，这是影响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈[11]。
第二章工业机器人的总体设计2.1 工业机器人的组成及各部分关系概述工业机器人通常是由三大系统组成：机械系统、控制系统、智能系统。
不同用途的机器人的具体机构是不一样的，但是执行机构和驱动机构是必不可少的重要组成部分。
图2-1 工业机器人的组成图它主要由机械系统(执行系统、驱动系统)、控制检测系统及智能系统组成。