关节型搬运机械手设计
设计要求
设计要求一、通过设计平面关节型机械手，培养综合运用所学知识，分析问题和解决问题的能力。
有关资料：上下料搬运机械手，3个自由度，平面关节型；需要搬运的工件：环类零件，内孔直径50mm；高150mm,厚10mm,（只能从内孔夹持工件），材料40钢，将工件从一条输送线搬运到与之平行的另一条输送线上，（两输送线距离为2.5m,高度差0.4m）。
要求：设计方案和计算正确，叙述清楚，图纸符合规范。
翻译一篇有关外文资料。
二、图纸：1.机械手机构简图2.工作空间投影图3.机械手传动原理图4.机械手装配图5.零件图三、实习：1.本校机械实验室组装各类机械手模型。
2.学习工业机械人设计方面知识。
四、参考书：1. 《工业机器人设计》周伯英机械工业出版社 19952. 《机器人机械设计》龚振帮电子工业出版社 19953. 《机构设计》（日）藤森洋三机械工业出版社 19904. 《机械手图册》（日）加藤一郎上海科技出版社 19895. 《机械设计图册》（5）成大先化学工业出版社 1999五、进度：3月24日到4月25日实习，拟订设计方案4月264日到5月3日机械手传动原理图5月4日到5月17日机械手装配图5月18日到5月24日零件图5月25日到6月1日写说明书平面关节型机械手设计[摘要]平面关节型机械手采用两个回转关节和一个移动关节；两个回转关节控制前后左右运动，而移动回转关节转角的大小决定回转体截面的大小、形状。
关键词:机械手轴承汽缸[Abstract]Selective Co two slew joints decide the big and small and figure of the vertical section .Key words:manipulator axletree cylinder第1章机械手总体设计工业机械手是一种模仿人手部分动作，按照预先设定的程序，轨迹或其他要求，实现质量小非常小的转动惯量非常优秀的控制性能高的功率密度和大的传扭能力因此湿式离合器可很好的适用于那些安装空间小并需传递大传递大转矩的车辆。
平面关节型机械手设计_毕业设计精品
平⾯关节型机械⼿设计_毕业设计精品平⾯关节型机械⼿设计⽬录第1章绪论 (1)第2章机械⼿总体⽅案设计 (2)2.1总体⽅案分析 (2)2.2总体结构分析 (3)第3章机械⼿总体结构设计 (6)3.1 机械⼿⼿部设计 (6)3.2 移动关节的设计 (9)3.3 ⼩臂的设计 (11)3.4 ⼤臂的设计 (16)3.5 机⾝的设计 (18)结束语 (21)参考⽂献 (22)平⾯关节型机械⼿设计第⼀章绪论随着我国⼯业⽣产的飞跃发展，⾃动化程度的迅速提⾼，实现⼯件的装卸、转向、输送或操持焊枪、喷枪、扳⼿等⼯具进⾏加⼯、装配等作业的⾃动化，已愈来愈引起⼈们的重视。
机械⼿是模仿着⼈⼿的部分动作，给定程序、轨迹和要求实现⾃动抓取、搬运或操作的⾃动机械装置。
在⼯业⽣产中应⽤的机械⼿被称为“⼯业机械⼿”。
⽣产中应⽤实现安全⽣产；尤其在⾼温、⾼压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒⽓体和放射性等恶劣环境中，它代替⼈进⾏正常的⼯作，意义更为重⼤。
因此，在机械加⼯、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻⼯业、交通运输业等⽅⾯得到越来越⼴泛的应⽤。
机械⼿的结构形式开始⽐较简单，专业性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专⽤机械⼿。
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，使⽤范围⽐较⼴的“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地改变⼯作程序，适应性较强，所以它不断变换⽣产品种的中⼩批量⽣产中获得⼴泛的应⽤。
本次课程设计的平⾯关节型机械⼿是应⽤于上下料、搬运环类零件，从内孔夹持⼯件，代替⼈⼿的繁重劳动，减轻⼯⼈的劳动强度，改善劳动条件，提⾼劳动⽣产率。
本次课程设计是通过设计平⾯关节型机械⼿，培养综合运⽤所学知识，分析问题和解决问题的能⼒。
第⼆章平⾯关节型机械⼿总体⽅案设计平⾯关节型机器⼿⼜称SCARA型装配机器⼿，是Selective Compliance Assembly Robot Arm的缩写，意思是具有选择柔顺性的装配机器⼈⼿臂。
四轴立式关节机器人机械手设计
目录一、机械部分 (3)1、四轴立式关节机器人的总体机械结构设计 (3)2、腰部底座的结构设计 (7)3、手臂及关节处的结构设计 (7)4、腕部的结构设计 (9)5、机械手末端执行器的结构设计 (10)二、电气与PLC部分 (11)1、电机主电路 (11)2、电气元件的选型与确定 (12)3、PLC的I/O口分配 (14)4、PLC的外围接线图 (15)三、参考文献 (16)一、机械部分概述：本次设计的是专业机器人，主要附属于自动机床或自动生产线上，用以吸取机床上下料和工件传送。
这种机器人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。
四轴立式关节机器人其结构形式为关节型机器人，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，也是目前机器人中使用最多的一种结构形式，世界一些著名机器人的本体部分都采用这种机构形式的机器人。
1、四轴立式关节机器人的总体机械结构设计下表为本机器人的主要技术参数2、腰部底座的结构设计该机器人腰座是圆柱坐标机器人的回转基座。
它是机器人的第一个回转关节。
机器人的运动部分全部安装在腰座上它承受了机器人的全部重量。
腰座有足够大的安装面，保证了机器人在工作时整体的稳定性。
3、手臂及关节处的结构设计该机器人手臂的作用是在一定的载荷和一定的速度下，实现在机器人所要求的工作空间内的运动。
机械手的大臂旋转和小臂的旋转运动是通过齿轮传动来实现。
因为考虑到搬运工件的重量不大，属小型重量，同时考虑到机械手的动态性能及运动的稳定性、安全性、对手臂的刚度有较高的要求。
因此综合考虑两手臂的驱动均选择齿轮驱动方式。
大臂关节处的结构设计如图所示：小臂关节处的结构设计如图所示4、腕部的结构设计该机器人的手臂运动包括腰座的回转运动给出了机器人末端执行器在其工作空间中的运动位置，而安装在机器人手臂末端的手腕，则给出了机器人末端执行器在其工作空间中的运动姿态。
多关节型搬运机械手结构设计
作 者简 介 ： 贺东坤 （ １ ９ ８ ７ 一 ） ， 男， 内蒙古呼伦贝尔人 ， 助理工程师 ， 硕士 ， 主要从事精密测控技术与仪器方面研究 。
第 ６期
贺东坤 ： 多关节 型搬 运机 械手结构设计
６ ５ ５
深沟 球轴 承 。考 虑到 炮 弹的重 量较 大 ， 在加 大 载重 能力 的 同时应保 证 各机 构稳 固连 接 ， 所 以本 文 没有设 置腕
手 的工作 目的和工作 环境 以及 炮 弹的外 形 、 尺寸 、 质 量等 参 数后 ， 设计 该 机 械手 由四个 旋转 关 节 和 两个 移 动 关节 构成 ， 一 共六个 自由度 ， 运 动形 式为 多关节 式 ， 总体 结构 如 图 １所示 。该 机 械手 的原 动件 采 用 电机 和 液
１ 机械 手总体 结构设计
１ ． １ 总体 设计 方案
该机 械手 用于 给弹药 几何 特征 量检测 系统 的测 量工 位持 续 地放 置 弹药 ， 它 把地 面 上水 平 放 置 的炮 弹竖
直平稳地放置在测量工位上 ， 检测结束后还要能将炮弹归箱装车， 动作路径较为复杂 、 用于大批量作业 、 动作 重复 性 大 。其 中炮 弹 的形 状 、 位置 、 状态 比较单 一 ， 但 是 不 同型 号炮 弹 的各参 数 差 距较 大 。本 文 明确 了机 械
６ ０ ０ｍｍ。
图 ２ 机械 手传 动 简 图
１ ． 机身旋转 ４ ． 小臂伸缩 ２ ． 大臂摆动 ５ ． 腕部 回转 ３ ． 小臂摆动 ６ ． 手部开合
（ ４ ） 小臂伸缩 ： 按照整体设计方案 的需要 ， 设计小臂可做伸缩运动 ， 该动作 由液压缸实现 ， 伸缩行程为 （ ５ ） 腕部回转 ： 按测量设备工作的要求 ， 炮弹必须竖直地放置在 目标工位 ， 因此腕部设有 回转关节 ， 它在
关节型搬运机械手设计
工业机械手是集机械、 电子、 控制、 计算机、 传感 器、 人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造 业重要的自动化装备。自从 1962 年美国研制出世 界上第一台工业机械手以来 , 机械手技术及其产品 发展很快 , 已成为柔性制造系统( F M S) 、 自动化工厂
( FA) 、 计算机集成制造系统 ( CIMS) 的自动化工具。 连接手臂和末端执行器的部件, 其功能取决于自由 工业机械手作为现代制造业主要的自动化设备 , 已 度的多少, 自由度越多则其动作越灵活, 但随着自由 度的增多, 结构和控制也越复杂 , 在本次设计中 , 手 经广泛应用于汽车、 工程机械、 电子信息、 家电等各 腕应该具有两个自由度 , 即能实现手腕的回转和俯 个行业 , 进行焊接、 装配、 搬运、 加工等复杂作业。在 仰运动 ; 手臂结合了 P UM A 机械手结构并进行了改 日本、 欧美等国得到广泛的应用 , 我国的工业机械手 进, 臂部的结构形式需根据机械手的运动形式、 抓取 技术及其工程应用 的水平和国外 比还有一定的 距 重量、 运动自由度、 运动精度等因素来确定 , 为了实 离, 因此迫切需要解决产业化前期的关键技术, 对产 现伸缩运动的平稳和动作的精确, 采用了谐波减速 品进行全面规划 , 进行系列化、 通用化、 模块化设计 , 积极推进产业化进程 [ 1- 3] 。从近几年国外机械手推 出的产品来看, 机械手技术正在向智能化、 模块化和 系统化的方向发展, 其发展趋势主要为: 结构的模块 化和可重构化; 控制技术的开放化、 PC 化和网络化 ; 伺服驱动技术的数字化和分散化; 系统的网络化和 智能化等方面
第 8 卷第 6 期 2008 年 11 月
潍坊学院学报 Jo ur nal of Weifang U niv ersity
关节型工业机械手的结构设计毕业设计说明书[管理资料]
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毕业论文题目关节型工业机械手的结构设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级机自0917班学生学号20090421170指导教师二〇一三年六月三日摘要关于该关节型工业机械手的具体研究方法。
本次设计工作首先对实体安川机器人进行了细致的研究，了解了其内部的具体结构，安川机器人的结构可分为六个轴系，然后根据六个轴系对其内部结构进行分解，以便了解各个零件之间的配合，这样就对安川机器人有了大体的了解。
下面就进行尺寸的测量，尺寸的测量只需要测量一下大体的外观尺寸，而内部尺寸可根据零件的配合进行合理的设计。
然后，进行计算（包括电机功率的计算，轴的设计，齿轮的参数计算），接着可依据相关资料，选取恰当的电机。
最后，可根据实体与之前所掌握的知识对机械手的结构进行设计分析。
关键词:伺服电机、机械手抓、移动旋转。
ABSTRACTHere is about the research method of the industrial manipulator joints. The design work on the real first AnChuan robot has carried on the detailed research, understand the internal structure of concrete, AnChuan robot structure can be divided into six axis, and then according to the six axis of its internal structure decomposition, in order to understand the cooperation between the various parts of the, thus for AnChuan robot have roughly understanding. Below is the size of the measurement, the size of the measurement only need to measure the general appearance of the size, and the internal dimension can be reasonable according to the parts of the design. Then, computing (including motor power calculation, the design of the shaft, the gear parameter calculation), then can according to relevant data, select the appropriate machine. Finally, according to the entity and prior knowledge on the structure of the manipulator design analysis.Keywords:servo motor rotate, manipulator grabbing and moving.目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (1)机械手国内外发展现状 (1)多关节型工业机械手概述 (2)机械手组成与分类 (3) (3) (3)2机械手的设计方案 (4) (5)机械手设计方案 (5)方案特点 (6)电机的选型 (7)初步估算机械手的质量 (7) (8)计算电机功率 (10)锥齿轮设计 (10)齿轮精度、材料 (10)按齿面接触疲劳强度设计 (10)按齿根弯曲强度设计 (12)锥齿轮参数计算 (12)同步带轮的设计 (13)同步齿形带传动计算 (13)带轮几何尺寸的计算 (14)减速器的设计 (16)减速器减速比的计算 (16)减速器输出轴径的计算 (16)4 机械手各结构设计 (17)手爪结构的设计 (17)手爪的设计要求 (17)手爪的分类 (18)手部结构形式的确定 (18)手腕结构的设计 (18)手腕的设计要求 (18)手腕结构形式的确定 (19)手臂结构的设计 (19)手臂的设计要求 (19)手臂结构 (19)小臂结构形式的确定 (20)小臂后箱体的结构设计 (20)连接杆件的设计 (21)5 关键轴的校核 (21)腕部输入轴的结构 (21)轴的校核 (22)6 结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)1前言机械手国内外发展现状1962年，美国机械铸造公司试制成一台数控试教机械手。
关节型机械手设计
摘要本说明书所设计的关节型机械手应用圆柱坐标式整体机构，能够实现夹取、安放、搬运棒形工件等功能。
这个机械手主要由手爪、手腕、手臂、腰部和机座等部分组成，主要的活动功能体现在整个机械手的四个自由度以及手爪的闭合。
其中四个自由度包括腰部的回转，腰部的升降，手臂的伸缩，手腕部的回转。
这个机械手的整体规模一般，适用于小巧型工业零件的抓取和搬运，如电子加工业等。
该机械手主要就是靠液压缸的油压变化来实现4个自由度和手爪的夹取。
在油路的布置和规划中应用了液压传动的原理以及机械制造的原理，使得油路能够更加的符合机械设计过程中的合理性和可靠性，安全性和经济性。
充分利用好机构的相互配合关系，合理布置零件间的空间结构，使本设计更加的合理完善。
关键字：关节型机械手圆柱坐标液压缸四自由度AbstractThis explanation is designed articulated robot application type cylindrical coordinates overall organization, to achieve gripping, put the rod work piece handling functions. The robot gripper mainly by the wrists, arms, waist and base and other components, the main event features embodied in the entire four degrees of freedom and the robot gripper closure. Four degrees of freedom, including rotation, waist lifting, telescopic arm, wrist rotation of the waist. The overall size of the robot is generally suitable for compact industrial parts crawl and handling, such as electronic processing industry.The robot is mainly by hydraulic cylinders to achieve change gripping four degrees of freedom and a gripper. In the oil circuit layout and planning of the application of the principles and the principles of hydraulic transmission machinery manufacturing, making the oil to be more in line with the mechanical design process rationality and reliability, safety and economy. Take full advantage of a good relationship with each other agencies, rational arrangement of space between the structural components, making the design more reasonable and perfect.Keywords: articulated manipulator cylindrical coordinates cylinder four degrees of freedom目录摘要 (1)目录 (3)1.1研究目的 (4)1.2 研究意义 (4)2 机械手的总体设计 (6)2.1 关节型机械手的组成 (6)2.1.1 执行机构 (9)2.1.2 驱动机构 (10)2.2 圆柱坐标式机械手运动简图 (10)3 关节型机械手机械系统设计 (11)3.1 手部 (11)3.1.1 夹紧力的计算 (11)3.1.2夹紧缸驱动力计算 (11)3.2 腕部 (12)3.2.1 腕部设计的基本要求 (12)3.2.2 腕部回转力矩的计算 (13)3.2.3 手腕回转缸的设计计算 (14)3.3 臂部 (14)3.3.1 手臂伸缩液压缸 (14)3.3.2手臂回转液压缸 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)+1 绪论机械手这几十年在中国已经发展起来成为一种高新技术自动化生产设备。
多关节机械手机械结构设计 毕业设计
多关节机械手机械结构设计摘要自从机器人在二十世纪五十年代诞生以来，它经历了第一代工业机器人的研究、实用化、普及，第二代感知功能机器人的研究、实用化，以及第三代智能机器人的研究等各个阶段。
在六自由度机器人群体中，关节型机器人以工作范围大、动作灵活、结构紧凑、能抓取靠近机座的物体等特点备受设计者和使用者的青睐。
本次设计针对多关节机械手结构进行设计。
各个关节处采用独立的电机驱动。
设计完成的机械手包括腰回转、大小臂转动、手臂回转、手腕摆动和手腕回转六个关节。
它们具备以下功能：（1）实现末端的空间位置确定；（2）实现末端的方位变化。
本文对多关节机械手的多种结构方案进行比较，确定了最佳的结构方案；对各关节的传动和电机的选择进行了设计计算，并对齿轮进行校核计算。
关键词：多关节型机械手；结构设计；工业机械手The articulated manipulator structural designAbstractSince the robot birthed in the 1950s, it has experienced three stages as following: the first gener ation industry robot’s research, practical application and popularization, the second generation sensational function robot’s research and practical application, as well as the third generation intelligence robot’s research. In thegroup of six degrees of freedom robots, the articulated robot is cared by designer and user for its broad work range, flexible movement,compact structure, catching the object near the machine plinth.the structure of the articulated manipulator was designed,which has six degrees of freedom. Each joint is drived by the independent electric motor. The manipulator designed includs waist rotary joint, big arm rotary joint, small arm rotary joint, the arm rotation, skill swinging and the skill rotary joint. They have function as following: (1 realize terminal space position determination; (2 realize terminal change of location.The best plan is selected through compareing with many kinds of structure plan of the articulated manipulator in this article,The design and calculation is did in the selectiong of various joints transmission and the electrical motor, and the gear is checked.Key words: articulated manipulator ,Structural design,Industrial manipulator目录摘要Abstract1 绪论11.1引言11.2 机器人的现状发展趋势12 机器人的工作要求 33 机器人结构方案和驱动方案的对比分析及选用 43.1 腰部回转关节 43.2 大臂和小臂转动关节 43.3 腕部活动关节 53.4 机器人驱动方案的对比分析及选择 54 机器人结构设计 64.1 腕部回转关节设计 74.1.1 步进电机的选择 74.1.2 第一圆柱齿轮传动设计 74.1.3换向锥齿轮传动设计 114.1.4 第四级圆柱齿轮传动设计 11 4.1.5 轴的计算 114.2 腕部摆动关节设计 124.2.1 步进电机的选择 124.2.2 圆柱齿轮传动设计 124.2.3 直齿锥齿轮传动设计 164.3 手臂回转关节设计 194.3.1 步进电机的选择 194.3.2 圆柱齿轮传动设计 204.4 小臂转动关节设计 204.5 大臂转动关节设计 214.6 腰部回转关节设计 224.7 机器人总体效果图 225 结论 24参考文献附录致谢多关节机械手机械结构设计1 绪论1.1 引言我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。
多关节型搬运机械手结构设计分析
多关节型搬运机械手结构设计分析文章着手于多关节型搬运机械手的功用特点，通过对相关资料进行分析，有效得出多关节型搬运机械手的机构设计方案与控制系统的设计方案，以期为今后多关节型搬运机械手的创新与实际应用提供正确的参考。
标签：多关节型；搬运机械手；结构设计引言多关节型搬运机械手作为我国自动化技术发展过程中的产物，是新技术、新手段实际应用于加工生产中的重要体现。
多关节型搬运机械手常用于工业上圆柱形金属部件的几何特征检测系统中，其在实际应用中可以将大吨位的水平放置的金属部件安全平稳的放置到测量工位上，并且在测量结束以后还能实现将金属部件装车的工作效用，极大的降低了加工生产过程中的能源消耗，为企业节约了成本，在实际应用的过程中发挥出了重要作用。
1 多关节型搬运机械手的机械构造设计1.1 多关节型搬运机械手的整体设计通过对相关文献进行查阅，文章根据多关节型搬运机械手的工作目的以及工作环境，对该机械的整体机构进行有效设计[1]。
在本次设计过程中，多关节型搬运机械手由两个可移动关节与四个旋转关节所构成，在实际应用过程中可实现六个自由度变换，机械运动形式是多关节式。
多关节型搬运机械手的设计过程中，机械原动件作为机械定位工作与运动工作的重要保障性因素，在设计过程中采用液压缸与电机，有效提升多关节型搬运机械手的定位精度与动力强度。
对多关节型搬运机械手的前三个自由度，在设计过程中采用电机驱动的方式，以此保证多关节型搬运机械手在实际应用过程中能够实现更加准确的定位操作。
在后三个自由度的设计过程中，由于考虑到多关节型搬运机械手的驱动力因素，所以，后三个自由度采用液压驱动装置，以此实现多关节型搬运机械手在满足定位精确的前提下，还能保证较高的驱动强度，使多关节型搬运机械手可以满足各种特殊操作的实际需要。
多关节型搬运机械手在设计过程中，其基础部件构成分别为基座、手臂、电机、立柱、末端执行器、后壳体、小臂俯仰电机、腰部回转电机、盖板、腕部回转液压缸[2]。
基于教学的关节型机械手的结构设计
基于教学的关节型机械手的结构设计一、引言随着科技的发展和社会的进步，越来越多的教育机构和企业开始引入教学机器人来进行教学活动。
而关节型机械手作为一种重要的教学工具之一，在教学中发挥了重要作用。
本文将基于教学的目的和需求，对关节型机械手的结构进行设计。
二、关节型机械手的结构设计要求1.灵活性：关节型机械手应具备较高的灵活性，能够在不同的教学场景中完成各种动作。
它应该有足够的自由度，以适应各种姿势和动作。
2.精度：关节型机械手应具有较高的精度和控制能力，可以精准地完成各种动作。
它应该能够精确控制每个关节的位置和力度，以满足教学需求。
4.易操作性：关节型机械手的结构应简单明了，易于操作和控制。
教学者和学生应能够轻松地理解和掌握其使用方法，提高教学效果。
三、关节型机械手的结构设计方案基于以上要求，以下是一个可能的关节型机械手的结构设计方案：1.关节设计：机械手可采用类似于人的手臂的结构，由多个关节连接而成。
每个关节都应具备自由度，可以进行旋转和弯曲动作。
关节的设计应注重灵活性和精度，以满足不同教学需求。
2.手指设计：机械手的手指应具备完整的运动能力，包括握取、抓取和放置等动作。
手指的设计可参考人的手指结构，采用多个关节连接的方式，每个关节都可进行弯曲和伸展动作，实现不同的手指姿势。
3.控制系统设计：机械手的控制系统应具备较高的精度和灵敏度，能够准确地控制每个关节的位置和力度。
可以采用传感器来感知机械手的位置和力度，然后通过电子控制系统来进行控制。
控制系统应具备人机交互界面，方便教学者和学生进行操作和控制。
5.动力源设计：机械手可采用电动或气动等方式提供动力。
电动机驱动的机械手可以提供较高的精度和控制能力，适用于精细操作的教学需求。
气动机械手则具有较高的动力和速度，适用于较大力度的教学需求。
四、结论关节型机械手是一种重要的教学工具，合理的结构设计可以提高教学效果。
本文基于教学的目的和需求，提出了关节型机械手的结构设计方案。
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：
毕业设计(论文)关节型机械手设计【三维sw】【六自由度】
XX学院毕业设计说明书(论文)作者: 学号：学院(系):专业:题目: 关节机械手设计2014 年 4 月毕业设计说明书（论文）中文摘要机械手是一种典型的机电一体化产品，关节机械手是机械手研究领域的热点。
研究关节机械手需要结合机械、电子、信息论、人工智能、生物学以及计算机等诸多学科知识，同时其自身的发展也促进了这些学科的发展。
本文对一种使用在关节机械手的结构进行设计，并完成总装配图和零件图的绘制。
要求对机械手模型进行力学分析，估算各关节所需转矩和功率，完成电机和减速器的选型。
其次从电机和减速器的连接和固定出发，设计关节结构，并对机构中的重要连接件进行强度校核。
关键词：结构设计，机器臂，关节型机械手，结构分析毕业设计说明书（论文）外文摘要目录1 绪论 (1)1.1 引言 (4)1.2 关节机械手研究概况 (5)国外研究现状 (5)国内研究现状 (6)1.4 关节机械手的总体结构 (7)1.5 主要内容 (7)2 总体方案设计 (8)2.1 机械手工程概述 (8)2.2 工业机械手总体设计方案论述 (9)2.3 机械手机械传动原理 (10)2.4 机械手总体方案设计 (10)2.5 本章小结 (12)3 机械手大臂部结构 (13)3.1 大臂部结构设计的基本要求 (13)3.2 大臂部结构设计 (14)3.3 大臂电机及减速器选型 (14)3.4 减速器参数的计算 (15)3.5承载能力的计算 (19)柔轮齿面的接触强度的计算 (19)柔轮疲劳强度的计算 (19)4小臂结构设计 (24)4.1 腕部设计 (24)4.2 小臂部结构设计 (37)4.3 小臂电机及减速器选型 (37)传动结构形式的选择 (38)几何参数的计算 (38)4.4 凸轮波发生器及其薄壁轴承的计算 (39)柔轮齿面的接触强度的计算 (40)柔轮疲劳强度的计算 (41)4.5 轴结构尺寸设计 (42)4.6 轴的受力分析及计算 (42)4.7 轴承的寿命校核 (43)5机身设计 (45)5.1 步进电机选择 (45)5.2 齿轮设计与计算 (50)5.3 轴的设计与计算 (57)5.4 轴承的校核 (65)5.5 键的选择和校核 (68)5.6 机身结构的设计 (69)总结与展望 (70)致谢全套设计加197216396或401339828 (71)参考文献 (72)1 绪论1.1 引言机械手是一种典型的机电一体化产品，关节机械手是机械手研究领域的热点。
平面关节型机械手结构设计
平面关节型机械手结构设计摘要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，目前平面关节型机械手被广泛应用于工业领域中。
平面关节型机械手采用两个回转关节和一个移动关节；两个回转关节控制前后左右运动，而移动关节则实现上下运动。
文章中介绍了平面关节型机械手的设计理论与方法，在力学计算的基础上进行结构分析，详尽的讨论了平面关节型机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。
关键词：机械手平面关节型结构设计Plane joint type manipulator structure designAbstract Manipulator is a sort of automation device which has the function of grasp and transfer workpieces during the automated production. Today hydraulic manipulator is widely used in industry field. Planar articulated robot with two rotary joints and a prismatic joint; two rotary joints around, movement control, and move up and down movement joint is achieved.This article system elaboration industry manipulator's design theory and method. Mechanical calculations on the basis of the structural analysis.The comprehensive exhaustive discussion has Planar articulated manipulator's hand, the wrist, the arm ，the fuselage and so on ,which the major structural design computation.Key words: manipulator; Plane joint type; structural design目录1绪论 (8)1.1 机械手的组成 (1)1.1.1 执行机构 (1)1.1.2 驱动机构 (2)1.1.3 控制系统分类 (2)1.2 机械手的分类 (2)2 机械手总体设计 (4)1.1 主要技术参数 (4)3 手部设计 (5)3.1 确定手部结构 (6)3.2 手部受力分析 (6)3.3 手部夹紧力的计算 (7)3.4 手部夹紧缸的设计计算 (8)3.4.1 夹紧缸主要尺寸的计算 (8)3.4.2 缸体结构及验算 (9)3.4.3 活塞杆的设计计算 (9)4 移动关节的设计计算 (11)4.1驱动方式的比较 (11)4.2上下移动升降缸的设计 (12)5 小臂的设计 (14)5.1 设计时注意的问题 (14)5.2 小臂结构的设计 (13)5.3 轴的设计计算 (15)5.4 轴承的选择.................................... 错误!未定义书签。
关节机械手的设计浅析王福玺，陈晓青（通讯作者）
关节机械手的设计浅析王福玺，陈晓青（通讯作者）发布时间：2023-05-23T03:29:18.990Z 来源：《中国教师》2023年5期作者：王福玺，陈晓青（通讯作者）[导读] 在关节型机械手的整体构造和工作的性能上都有人类和工业机器各自的优点，特别体现在人类的高灵活性和快速的适应能力。
关节机形械手臂拥有着在完成工作的准确和在各种不同环境中完成工作的能力山东协和学院山东省济南市 250107摘要在关节型机械手的整体构造和工作的性能上都有人类和工业机器各自的优点，特别体现在人类的高灵活性和快速的适应能力。
关节机形械手臂拥有着在完成工作的准确和在各种不同环境中完成工作的能力，在不同的行业各个领域中都有着特别广阔的发展前景。
关键字：关节机械手坐标系液压系统可编程控制现在一些特别的公司现在的作业环境温度高、声音大。
在他们在进行一些高重量的板材进行切割搬运时，需要大量的工作人员，但是同时收效甚微。
关节型机械手可以使人们摆脱危险和繁重的体力活动。
关节型机械手是一种强关联性，时变的，所以你需要确定一个精确的仿真数学模型。
通过使用模拟技术，控制运动和运动是相似的，该技术可以直观地监测控制区域，然后确定控制关节型机械手的活动性、研究的有效性和安全性以及控制的发展。
关节形机机械手经常被用工厂生产。
通常，没有独立的控制工具来进行自动机器或生产线上安装和传输任务，也没有独立的工具来更改机器中间的布局。
一些设备需要直接的人工控制，例如核心单元中用于控制关节型机械手，在装配式工厂中使用关节型机械手可以进一步扩大装配式设备的制造能力，改善发烧和疲劳等工作条件。
关节形机械手包括执行机构、驱动系统和控制系统三部分，其中，执行机构是机械手最关键的部分，它负责根据控制信号完成机器手的预设动作；驱动系统则提供能量和动力，推动机械手完成各种动作；控制系统则是机械手的大脑，负责给出控制指令，使机械手按照期望的路径和动作完成工作任务。
1.执行机构手是工业机械中手与工件直接接触的重要部位，通常采用过渡式或平移式执行机构，爪是两个以上的手指(也有更多的手指)，根据需要可分为外抓和内抓两种。
搬运机械手的设计
摘要在当代社会,科学技术日新月异，工业生产的机械化和智能化水平越来越高。
机械手的诞生和发展极大地促进了社会生产力的进步，促进了人类社会的发展。
而人类社会的进步和发展又进一步推动了机械手在生产和生活中的运用。
当代社会,机械手的应用越来越广泛,在生活中和生产中的影响越来越大。
工人劳动由机械手代替,这极大地解放了生产力,也极大地解放了一线工人。
随着技术的进步和成熟,当代工业机械手更好地融入了液压电气等技术。
随着科学技术的不断提高,工人对工作环境提出更高的要求，机械手更多的应用于生产。
特别在恶劣环境下的生产和重复的机械式生产方面，机械手应用广泛。
机械手的应用和发展极大地提高了生产效率和一线工人的工作环境质量。
在本课题中,根据任务书的要求,做一个工业搬运机械手。
我选用了液压驱动,并用液压进行控制。
因为此种方法在技术上较为成熟，并且在工业领域液压应用极为广泛。
它有技术成熟,效率高,占地面积小等等的优势。
在全文中,对机械手的设计计算特别是液压元件的计算和选用作了较大篇幅的介绍。
也大幅面的介绍了根据本课题的要求所设计的机械手的机械部分和液压部分，最后还对接械手的发展做了一些探讨。
关键字：搬运机械手，液压驱动，液压控制AbstractAbstractIn contemporary society, science and technology, industrial production, mechanization level of intelligence is getting higher and higher. The birth and development of the robot has greatly promoted the development of social productivity concept to promote the progress of human society. The progress and development of human society to further promote the use of the robot in production and life. Contemporary society, robot and more widely, increasing influence in the life and production. Robot workers labor to replace, and greatly liberating the productive forces, but also to the liberation of the front-line workers. As technology advances and mature, contemporary industrial robot to better integrate into the hydraulic, electric and other technology. With the continuous improvement of science and technology, and social work environment of the people put forward higher requirements. The robot used in the production. Production in harsh environments, and repeated mechanical production. The use and development of the robot greatly improves production efficiency to save into the work environment to improve front-line workers. In this issue, according to the requirements of the mission statement to do an industrial handling robot. I chose to use a hydraulic drive and hydraulic control. This method is technically more mature. And hydraulic applications in the industrial field is extremely broad. It has a mature technology, high efficiency, small footprint advantages. In full-text, design and calculation of the robot, especially the calculation and selection of hydraulic components made of the introduction of greater length. Also large-format introduction of machinery parts and hydraulic parts of the robot is designed in accordance with the requirements of the subject, do some research and finally docking the development of the mechanical hand.Key Words: manipulator, the hydraulic pressure drive, Hydraulic control目录摘要 (I)Abstract（英文摘要） (Ⅱ)目录 (Ⅲ)第一章绪论 (1)1.1机械手的概述 (1)1.1.1国外机械手的状况简介 (1)1.1.2中国机械手的发展状况介绍 (2)1.1.3机械手分类方式及其种类 (2)1.2工业机械手的应用 (3)1.3设计问题的提出 (3)第二章机械手总体设计方案 (4)2.1工业机械手的各部分组成及其关系简述 (4)2.2 工业机械手设计的具体分析 (4)2.2.1本次任务设计要求 (4)2.2.2搬运机械手总体设计任务分析 (4)2.2.3 总体方案拟定 (6)第三章机械手结构的设计分析 (7)3.1机械手的末端操作器（即抓取部分）的设计 (7)3.2 腕部设计分析 (7)3.3 手臂部分的的设计 (7)3.4 机械手的机身和机座的设计 (7)第四章对机械手各部件载荷的计算 (7)4.1 设计要求分析 (8)4.2 手指的夹紧机构 (8)4.3 机械手伸缩机构载荷计算 (9)4.4机械手臂的俯仰机构的运动载荷 (10)4.5 机械手腕部所售载荷的计算 (11)4.6 机身摆动机构力矩计算分析 (11)4.7 系统工作压力的选定 (12)第5章机械手各部件结构尺寸计算校核 (13)5.1机械手手指夹紧机构结构尺寸的确定 (13)5.2 确定机械手臂伸缩机构尺寸 (15)5.3 手臂俯仰机构结构的尺寸 (15)5.4 腕部摆动机构确定 (16)5.5 计算确定机身摆动机构 (18)5.5 强度校核 (16)5.6 活塞杆的弯曲稳定性校核 (17)5.7 计算确定机身摆动机构 (18)第6章设计液压系统 (19)6.1确定液压马达液压缸需流量 (199)6.2液压马达工作时的流量 (20)6.3 液压马达和液压缸的主要零件技术要求和材料结构 (20)6.3.1 缸体 (20)6.3.2活塞 (20)6.3.3 缸盖的要求 (20)6.3.4 活塞杆 (211)6.3.5 液压缸的缓冲装置 (211)6.3.6 液压缸排气装置 (211)6.4 制定基本方案 (222)6.5 选择液压元件 (222)6.5.1选择液压泵 (222)6.5.2 液压泵所需电机功率的确定 (234)6.5.3 液压阀的选择 (244)6.5.4液压辅助元件的选择原则 (244)6.5.5液箱油量的确定 (247)6.5.6液压原理图 (247)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)第一章绪论1.1机械手的概述1.1.1国外机械手的状况简介机械手，它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，机械手得到了长足的进步。
关节型搬运机械手设计
关节型搬运机械手设计
蔡卫国
【期刊名称】《潍坊学院学报》
【年(卷),期】2008(008)006
【摘要】对一类搬运机械手的机构及控制系统进行了分析和设计.在机构设计中,采用了平面关节型机械手,能够实现对工件的夹紧、提升和转动;在控制系统的设计中,采用可编程控制器(PLC)对机构进行控制,完成了软件的编程,并对控制系统的硬件原理做了分析.
【总页数】3页(P63-64,120)
【作者】蔡卫国
【作者单位】大连水产学院,辽宁,大连,116023
【正文语种】中文
【中图分类】TH165
【相关文献】
1.多关节型搬运机械手结构设计分析 [J], 王建卫
2.多关节型搬运机械手结构设计 [J], 贺东坤
3.多关节型搬运机械手结构设计 [J], 贺东坤;
4.自动化生产线搬运机械手控制系统的设计 [J], 李金斗
5.基于NX-MCD的搬运机械手虚实结合调试平台设计 [J], 唐月夏;李光平
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第８卷第６期２００８年１１月
潍坊学院学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｅｉｆａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ｖ０１．８ＮＯ．６
ＮＯＶ．２００８关节型搬运机械手设计。
蔡卫国
（大连水产学院，辽宁大连１１６０２３）
摘要：对一类搬运机械手的机构及控制系统进行了分析和设计。
在机构设计中，采用了平面关节型机械手，能够实现对工件的夹紧、提升和转动；在控制系统的设计中，采用可编程控制器（ＰＬＣ）对机构进行控制，完成了软件的编程，并对控制系统的硬件原理做了分析。
关键词：关节型；搬运机械手；可编程序控制器
中图分类号：ＴＨｌ６５文献标识码：Ａ文章编号：１６７１—４２８８（２００８）０６—００６３一０２
工业机械手是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。
自从１９６２年美国研制出世界上第一台工业机械手以来，机械手技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统（ＦＭＳ）、自动化工厂（ＦＡ）、计算机集成制造系统（Ｃ１ＭＳ）的自动化工具。
工业机械手作为现代制造业主要的自动化设备。
已经广泛应用于汽车、工程机械、电子信息、家电等各个行业，进行焊接、装配、搬运、加工等复杂作业。
在日本、欧美等国得到广泛的应用。
我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离．因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，进行系列化、通用化、模块化设计，积极推进产业化进程［１ｑ］。
从近几年国外机械手推出的产品来看，机械手技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的开放化、ＰＣ化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；系统的网络化和智能化等方面［４‘５］。
ｌ搬运机械手机构设计
工业机械手由操作机（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。
本设计的搬运机械手机构主要由机座、腰部、大臂、小臂、腕部及手部等六个部分组成。
（见图１）
机械手具有四个自由度，分别是腰部转动、臂部的伸缩运动及手腕的回转和俯仰运动。
手部，亦称末端执行器，功能是用来直接抓取工件，其结构有吸盘式、手爪抓取式、卡钳式等多种形式，本设计选择卡钳式的平移型抓取方式，由齿轮齿条作为传动机构，适用于不规则工件和非金属工件的抓取；手腕是连接手臂和末端执行器的部件，其功能取决于自由度的多少，自由度越多则其动作越灵活，但随着自由度的增多，结构和控制也越复杂，在本次设计中，手腕应该具有两个自由度，即能实现手腕的回转和俯仰运动；手臂结合了ＰＵＭＡ机械手结构并进行了改进，臂部的结构形式需根据机械手的运动形式、抓取重量、运动自由度、运动精度等因素来确定，为了实现伸缩运动的平稳和动作的精确，采用了谐波减速器，利用一个构件可控制的弹性变形实现机械运动的传动；回转机座又叫机械手的腰座，除了对机械手起到固定和支撑作用外，还要确保机械手腰部的回转运动。
１．机座２．腰部３．大臂４．小臂５．腕部６．手部
圈１搬运机械手结构简图
＊收稿日期：２００８一０４—２０
作者简介：蔡卫国（１９７０一），男，内蒙古赤峰人，大连水产学院理学院副教授，硕士。
一６３—万方数据
万方数据
万方数据。