机械毕业设计755关节型机械手设计
关节机械手腕部设计
第一章绪论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。
不论是传统产业,仍是新兴产业，都离不开各类各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和本钱，对国民经济各部门技术进步和经济效益有专门大的和直接的阻碍。
机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。
因此，世界各国都把进展机械工业作为进展本国经济的战略重点之一。
机械手是近代自动操纵领域中显现的一项新技术，并已成为现代机械制造中的一个重要组成部份。
机械人显著地提高了劳动生产率，加速实现工业生产机械化和自动化的步伐。
尤其在高温、高压、粉尘、噪音和带有放射性和污染的场合，应用得更为普遍。
因此受到各先进工业国家的重视，投入大量人力物力加以研究和应用。
机械手一样分为三类。
第一类是不需要人工操作的通用机械手,统称为机械人。
它是一种独立的不附属于某一主机的装置。
它能够依照任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。
它的特点是除具有一般机械的物理性能之外，还具有通用机械、经历智能的三元机械。
它能够灵活运用在工业上的方方面面，如喷漆、焊接、搬运等。
第二类是需要人工操作的，称为操作机。
它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来进展到用无线电讯号操作机械人来进行探测月球等。
工业中采纳的锻造操作机也属于这一范围。
第三类是专用机械手，要紧附属于自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件传送。
这种机械人在国外称为“Mechanical Hand "，它是为主机效劳的，由主机驱动;除少数外，工作程序一样是固定的，采纳机械编程。
因此是专用的。
本课题通过对通用机械人smart6.50R 的结构进行分析和研究，完成对其腕部的设计，最终期望腕部与小臂、手部、大臂能够和谐工作，能够完成各类现代工业加工进程中所要求的动作。
本课题的设计思路是：借助已有的通用机械人的腕部设计思想和方式，综合考虑腕部机构在机械人运动中所起的作用和机械人的整体技术参数。
平面关节型机械手设计_毕业设计
毕业设计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。
毕业设计(论文)-平面关节型机械手设计[管理资料]
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毕业设计说明书平面关节型机械手设计学生姓名学号系别专业班级指导教师填写日期平面关节型机械手设计摘要在现代工业中，生产过程的机械化，自动化已经成为突出主题。
在机械工业中，加工、装配等环节中运用的机械手已经越来越普遍。
它可降低工人的劳动强度，提高生产效率和质量。
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，其工作空间如工作空间图，它的纵截面为矩形的回转体，纵截面高为移动关节的行程长，两回转关节转角的大小决定回转体截面的大小、形状。
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，实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置。
它在二十世纪五十年代就已用于生产，是在自动上下料机构的基础上发展起来的一种机械装置，开始主要用来实现自动上下料和搬运工件，完成单机自动化和生产线自动化，随着应用范围的不段扩大，现在用来夹持工具和完成一定的作业。
实践证明它可以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。
关键字：机械手；轴承；气缸目录摘要 (I)前言 (1)第一章概论 (2)第一节机械手简史 (2)第二节机械手发展概况 (2)第三节机械手的发展趋势 (3)第四节机械手的组成、分类及型式 (4)上部分机械手的组成 (4)下部分机械手的分类及型式 (4)第五节机械手的应用及应用误区 (8)上部分机械手的应用 (8)下部分机械手应用误区 (9)第二章机械手工作原理及设计思想 (11)第三章机械手设计 (12)第一节手指设计 (13)第二节设计时要注意的问题 (13)第三节零件的设计 (13)第四节移动关节的设计 (16)第五节驱动方式的比较 (16)第六节气缸的设计 (17)第四章机械手臂部的设计及有关计算计 (18)第一节小臂的设计 (18)第二节设计时注意的问题 (18)第三节小臂结构的设计 (18)第四节轴的设计 (19)第五节轴承的选择 (19)第六节轴承摩擦力矩的设计 (20)第七节驱动选择 (21)第二部分大臂的设计计算 (22)第一节结构的设计 (22)第二节轴的设计计算 (22)第三节轴承的选择 (23)第四节轴承摩擦力矩的计算 (24)第五节伺服系统的选择 (24)第五章机身的设计 (25)小结 (26)参考文献 (27)致谢 (28)前言用于再现人手的的功能的技术装置称为。
多关节机械手毕业设计论文 嘎嘎嘎
ZHEJIANG WA TER CONSERV ANCY AND HYDROPOWER COLLEGE毕业论文（设计）题目：多关节机械手的设计系（部）：机电系专业班级：机电07—4班姓名：于谦学号： 200791234指导教师：李萍2010年 5 月 30 日摘要本设计设计出完整的多关节机械手。
该机械手应用于生产线上，利用机械手执行传递轴承等动作。
关键词机械手的设计目录1. 概述1.1 多关节机械手简介随着我国工业自动化水平的不断提高，在机械加工与制造领域，以及各种装配与包装自动化生产线上，机械手的应用已相当普遍。
机械手通常担负着上料、下料，搬动或装卸零件的重复动作等，以实现生产自动化。
由于PLC顺序控制具有系统简单、可靠、控制灵活方便等特点，而且PLC从诞生之日起，最基本，最普遍的应用领域就是在工业环境下的顺序控制，因此，基于PLC顺序控制的机械手在工业自动化领域中得到广泛的应用。
机械手也被称为自动手，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、运动机构和控制系统三大部分组成。
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。
多关节机械手指的是利用关节连接两个相邻的刚体，关节提供连杆之间的相对运动，在这个机构中，关节多是其中的一个特点，正是由于关节多，所以它的抓握功能远远强于传统的夹钳式等机械手。
机械手毕业设计
机械手毕业设计引言机械手是一种能够模拟人手运动的机械装置，可广泛应用于工业、医疗等领域。
本文将介绍一个关于机械手的毕业设计项目。
该项目旨在设计和制造一台具有灵活性和精确性的机械手，以满足特定的应用需求。
设计目标该毕业设计项目的设计目标如下：1.制造一台灵活性高的机械手，能够模拟人手的多种运动。
2.实现机械手的自动化控制，能够根据预设任务进行精确的运动。
3.提高机械手的工作效率和生产能力，以适应特定应用场景的需求。
设计方案为实现上述设计目标，我们将采用以下设计方案：1. 机械结构设计机械手的结构设计是整个项目的基础。
我们将使用材料强度高、重量轻的合金材料，以保证机械手的稳定性和灵活性。
机械手的结构将采用多关节并联结构，以模拟人手的运动。
此外，我们还将引入软体机械手的设计概念，以提供更加柔软和灵活的运动能力。
2. 传感器与执行器选择机械手的感知能力和执行能力对于实现自动化控制至关重要。
我们将选择适合项目需求的传感器和执行器。
例如，使用力传感器可以实现机械手对物体的触觉感知，使用步进电机和伺服电机可以实现机械手的运动控制。
3. 控制系统设计控制系统是机械手的大脑，用于实现机械手的运动控制和任务执行。
我们将设计一个基于嵌入式系统的控制系统，通过编程实现机械手的自动化控制。
同时，我们还将考虑通信接口的设计，以便与其他设备或系统进行连接和数据交换。
4. 软件开发在控制系统设计完成后，我们将进行软件开发，实现机械手的运动规划和控制算法。
这将包括运动学和动力学建模、路径规划和轨迹生成等方面的工作。
我们还将开发用户界面，以便用户能够轻松地操作和控制机械手。
5. 实验验证与性能优化完成机械手的制造和软件开发后，我们将进行实验验证和性能优化。
通过对机械手的功能、精度和稳定性进行测试和调试，迭代改进，以达到设计目标。
时间计划完成机械手毕业设计项目需要一定的时间和资源。
根据上述设计方案，我们制定了以下时间计划：1.机械结构设计：2个月2.传感器与执行器选择：1个月3.控制系统设计：1个月4.软件开发：2个月5.实验验证与性能优化：1个月预期成果完成机械手毕业设计项目后，我们将获得以下预期成果：1.一台具有灵活性和精确性的机械手原型。
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。
机械手毕业设计说明书
机械手毕业设计说明书一、设计目的本毕业设计旨在设计一种机械手，能够根据预先设定的程序自动执行各种操作。
通过该设计，可以提高工作效率，减少人力成本，同时具备高精度和高可靠性。
二、设计背景近年来，随着工业自动化的不断发展，机械手在工业生产中的应用越来越广泛。
机械手凭借其高速、高精度、高可靠性等优势，成为工厂生产线上的重要设备之一。
因此，设计一种功能强大的机械手对于工业生产的提升具有重要意义。
三、设计内容1.机械结构设计本设计采用七自由度机械手结构，包括基座、旋转关节、摇摆关节、剪切关节以及爪子等部分。
结构设计中要考虑刚性、稳定性以及重量平衡等因素，确保机械手能够准确地执行各种操作。
2.传感器系统设计为了使机械手具备自主感知能力，本设计将配备多种传感器，如力传感器、视觉传感器等。
通过传感器系统的设计，机械手可以根据实时的反馈信息进行运动控制，提高操作的准确性和安全性。
3.运动控制系统设计运动控制系统是机械手的核心部分，本设计将采用PLC （可编程逻辑控制器）作为控制器，结合伺服驱动器实现机械手的精确定位和协调运动。
通过编写程序，机械手可以根据预先设定的路径和信号执行各种操作。
四、设计过程1.需求分析针对机械手的应用场景和功能需求，进行需求分析。
确定机械手所需执行的任务类型、速度要求、负载能力等。
2.机械结构设计根据需求分析，设计机械手的结构，包括基座、旋转关节、摇摆关节、剪切关节和爪子等。
进行力学分析和模拟，确保结构设计的合理性和可靠性。
3.传感器系统设计根据需求分析，确定机械手所需的传感器类型和数量。
选择合适的传感器并安装在机械手上，设计传感器的接口电路和数据处理算法。
4.运动控制系统设计选择合适的PLC和伺服驱动器，进行硬件选型和连接。
编写控制程序，实现机械手的位置控制、速度控制和力控制等功能。
5.整体集成与测试将机械结构、传感器系统和运动控制系统进行整体集成。
进行系统测试，检验机械手的功能和性能是否满足设计要求。
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。
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。
毕业设计（论文）-关节型机械手设计-圆柱坐标式（全套图纸）
1
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
7
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：
旋转关节型机械臂设计毕业设计
旋转关节型机械臂设计毕业设计摘要本毕业设计旨在设计一种旋转关节型机械臂，以满足特定应用领域的需求。
该机械臂将具有灵活的动作能力和高效的工作性能，可广泛应用于工业自动化、医疗、仓储等领域。
本文将介绍机械臂的设计思路、结构设计、运动控制以及性能测试等方面的内容。
导言随着现代工业的发展，对机械臂的需求越来越多。
而旋转关节型机械臂以其灵活的运动方式和较小的占地空间，逐渐成为工业自动化领域的主流。
本设计将基于这种机械臂类型，进行详细的设计和研究。
设计目标本设计的主要目标是设计一种旋转关节型机械臂，满足以下要求：1. 高精度：机械臂在工作过程中具有较高的定位精度，可执行精细操作。
2. 高负载能力：机械臂能够承受较大的负载，在工业生产线上能够完成复杂的任务。
3. 运动范围广泛：机械臂的关节设计应考虑到其运动范围，以满足不同工作环境的需求。
4. 可编程性：机械臂应具备良好的可编程性，以便进行自动化控制和灵活的工作安排。
设计内容1. 结构设计：设计一个刚性坚固的机械臂结构，采用合适的材料和连接方式，以确保机械臂的稳定性和可靠性。
2. 关节设计：设计旋转关节以实现机械臂的运动，考虑到关节的可调性和承载能力。
3. 动力系统设计：选择适当的动力源，如电机或液压系统，以提供足够的动力和控制机械臂的运动。
4. 运动控制设计：设计运动控制系统，实现机械臂的准确定位和运动控制功能。
5. 性能测试：进行机械臂的性能测试，评估其定位精度、负载能力和运动范围等参数。
预期结果通过本设计，预期实现以下结果：1. 设计一种具有高稳定性和可靠性的旋转关节型机械臂。
2. 实现机械臂在工作过程中的高精度定位和运动控制。
3. 验证机械臂的负载能力，确保其能够完成所需的任务。
4. 验证机械臂的运动范围，以满足不同工作环境的需求。
5. 完成机械臂的性能测试，并评估其性能指标。
进度安排本毕业设计的进度安排如下：- 第一阶段（2周）：进行相关文献调研，了解旋转关节型机械臂的基本原理和设计方法。
关节式机械手的设计与仿真
工学院毕业设计关节式机械手的设计与仿真专业：数控技术班级：数控学号：学生姓名：校外指导教师：校内指导教师：目录摘要 (1)第一章关节式机械手的工作周期 (2)1.1 概述 (2)1.2 关节式机械手的工作周期 (2)第二章内部机械结构的确定 (3)2.1 内部传动结构的概述 (3)2.2 腰部的传动结构 (3)2.3 大臂的传动结构 (4)2.4 中臂的传动结构 (5)2.5 小臂的传动结构 (6)2.6 手腕，夹持器的传动结构 (7)2.7 总体结构的概观 (8)第三章运动仿真的实现 (10)3.1 运动仿真的类型 (10)3.2 刚性连接 (11)3.3 销钉连接 (11)3.4 滑动杆连接 (12)3.5 圆柱连接 (12)3.6 槽连接 (12)3.7 齿轮的连接 (13)3.8 运动的实现 (14)第四章基本的数学计算 (16)4.1 数学计算的简单介绍 (16)4.2 MATLAB R2009a的简单介绍 (16)4.2.1 MATLAB R2009a的输入介绍 (17)4.2.2 MATLAB R2009a 的运算介绍 (19)第五章结论与展望 (20)参考文献 (21)附录A 机械手中所用到的标准件 (22)摘要：本次设计的目标为完成关节式机器人的内部传动结构设计，并通过软件的仿真来证明正设计的确性。
最终成为一个示意性的设计。
在这次的设计过程中，我将运用到MATLAB R2009a，UG NX 6.0，Pro ENGINEER WILDFIRE 5.0来进行实体的建模，装配，运动的仿真，坐标的计算等，体现出这些工业设计，甚至于数学软件在现代化的研究，生产所起到的作用。
运动过程为生产工作中的一个周期：①大臂向下转动的同时中臂也向下转动，期间夹持器向外扩张（使夹持器与工件平行）②夹持器向内运动，夹紧工件③小臂向上转动90度④手腕旋转180度（完成工件的换向）⑤腰部旋转180度（运动到另一个工作台）⑥小臂向下转动90度⑦夹持器向外扩张，松开工件⑧大臂，中臂同时向上转动⑨腰部回转180，同时手腕回转180度，回到初始状态。
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。
机械手毕业设计-关节型机器人腰部结构设计(6自由度)
、本题目拟解决的问题
焊接机器人具有6个自由度：① 腰关节回转；② 臂关节俯仰；③ 肘关节俯仰；④ 腕关节仰腕；⑤ 摆腕；⑥旋腕。其中要详细地设计机器人基座和腰部的结构。整体机器人要实现腕部最大负荷6kg，最大速度2m/s，最大工作空间半径1500mm 。
在设计过程中要考虑到很多问题：① 机器人的六个关节采用何种驱动器；② 传动比的选择要合理；③ 同一轴上的轴承要保证很好的同轴度；④基座采用何种材料如何制造；⑤ 立柱与大臂如何联接；⑥ 要有足够大的安装基面，以保证机器人工作时的稳定性；⑦ 腰座承受机器人全部重量和工作载荷，应保证足够的强度、刚度和承载能力；⑧ 腰座轴系及传动链的精度对末端执行器的运行精度影响最大。因此腰座与手臂的联接要有可靠的定位基准面。
2.1.5 控制系统的选择6
2.1.6 确定关节型机器人手臂的配置形式6
2.2 关节型机器人本体结构设计7
3 关节型机器人腰部结构设计 10
3.1 电动机的选择10
3.2 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比12
3.3 轴的设计计算12
3.3.1 计算各轴转速、转矩和输入功率12
3.3.2 确定三根轴的具体尺寸13
4.2 关节型机器人的广义连杆变换矩阵23
4.3 关节型机器人运动方程26
4.3.1 关节型机器人运动分析26
4.3.2 关节型机器人运动反解29
5 结论34
参考文献35
附录36
关键词：关节型机器人；位姿分析；总体设计；腰部结构设计
目 录
1 前言1
1.1 题目来源及分析1
1.2 研究目的2
1.3国内外发展及研究现状2
2 关节型机器人总体设计4
平面关节型机械手设计
平面关节型机械手设计设计任务书一、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，个自由度，平面关节型；需要搬运的工件：环类零件，内孔直径；高,厚,（只能从内孔夹持工件），材料钢，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,高度差）。
要求：设计方案和计算正确，叙述清楚，图纸符合规范。
二、图纸：.机械手机构简图.工作空间投影图.机械手传动原理图.机械手装配图.零件图三、实习：.本校机械实验室组装各类机械手模型。
.学习工业机械人设计方面知识。
五、进度：月日到月日实习，拟订设计方案月日到月日机械手传动原理图月日到月日机械手装配图月日到月日零件图月日到月日写说明书引言平面关节型机械手是应用最广泛的机械手类型之一，既可以用于实际生产，又可以用于教学实验和科学研究。
用于实际生产，它能够满足装配作业内容改变频繁的要求；用于教学实验，它能够使人直观地了解机器人结构组成、动作原理等，所以开发设计和研究平面关节型机械手具有最广泛的实际意义和应用前景。
其中比较突出的是美国国家半导体公司生产的可编程全数字运动控制芯片，它具有位的位置、速度和加速度寄存器，内置算法，其参数可以修改；支持实时读取和设定速度、加速度以及位置等运动参数，内置的梯形图发生器能够自动生成速度曲线，平稳地加速、减速；支持增量式光电码盘的倍频输入；芯片的主频为和。
一机械手结构本文设计的平面关节型机械手的实物照片如图所示，其主要包括两个旋转关节（分别控制机械大臂和小臂旋转以及手抓张合）和一个移动关节（控制手腕伸缩），图为机械手简化模型。
各关节均采用直流电机作为驱动装置，在机械大臂和小臂的旋转关节上还装配有增量式光电编码器，提供半闭环控制所需的反馈信号。
直流电机的运动控制采用自行开发的基于和构成的多关节控制卡，并编制了能满足运动控制要求的软件，实现对机械手的速度、位置以及关节联动控制。
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本科毕业设计题目：关节型机械手的机构设计学院：工学院姓名：学号： 20100962专业：班级：指导教师：2014年5月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 (5)1.2 研究意义 (5)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 (10)2.1.2 驱动机构 (11)2.2 圆柱坐标式机械手运动简图 (11)3 关节型机械手机械系统设计 (12)3.1 手部 (12)3.1.1 夹紧力的计算 (12)3.1.2夹紧缸驱动力计算 (12)3.2 腕部 (13)3.2.1 腕部设计的基本要求 (13)3.2.2 腕部回转力矩的计算 (14)3.2.3 手腕回转缸的设计计算 (15)3.3 臂部 (15)3.3.1 手臂伸缩液压缸 (16)3.3.2手臂回转液压缸 (21)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)+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。
它的特点是可通过编程来控制各种预期的工作任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的灵活性和适应性。
机械手工作的准确性和耐各种环境中完成作业的能力，在社会化大生产中的各个领域有着广阔的应用前途。
1.1研究目的本次毕业设计是关节型机械手的机构设计，在社会生产中关节型机械手的使用已经十分广泛，被大量的应用于重工业、轻工业等领域。
实际上这个课题的设计在国内外都已有了相当先进的科学研究成果。
国外对机械手的研究早已在上个世纪九十年代就达到了机电一体化的程度，他们现在更多地是在研究如何用人们的思维或人体的简单动作去完成去机械手的控制与操作。
国内这几年在这些领域也有了快速的发展，在各大院校的研究室以及各个科研机构的研究室都积极地开发相关产品。
所以，我此次的设计是在参考阅读了大量相关已有的技术资料，并在符合指导老师肖老师所提出的各类要求下对大学四年所学知识的一次应用和升华。
此次的设计过程需应用到大学学到的许多门相关课程如机械设计、机械原理、液压与气压传动等等。
同时也要求我熟悉的使用操作CAD、Pro-E软件以及机械制图中的相关知识。
这一切也算是对我大学画上的最好的一个句号！1.2 研究意义关节型机械手在当今工业快速发展的中国有着举足轻重的地位。
在许多工业制造机械制造领域工业机械手具有许多人类无法比拟的优点，大大提高了社会生产力满足了社会化大生产的需要，其主要优点如下：1可以在危险和有害操作代替人。
只要根据工作环境的合理设计，选择合适的材料和结构，机器人可以在一个不正常的高温或低温，异常压力和有害气体，粉尘，辐射效应，以及冲压，火灾等危险环境做的工作。
许多类型的事故，如冲压，铸造，热处理，锻造，绘画和电弧焊接等作业的强紫外线照射，并应促进工业机器人或机器人。
2能长时间工作，不怕疲劳，人们可以从繁重单调的劳动被释放，并拓展和延伸人类的能力。
经过几个小时的连续工作的人总是感到疲倦或疲劳，只要注意机器人的维护，检修，合格的努力长期单调重复。
3动作准确，这样你就可以稳定和提高产品质量，同时避免人为错误。
4机械臂尤其是常见的工业机器人的通用性，柔韧性好，能更好地适应不断变化的产品品种，满足柔性生产的需要。
可以显著提高生产力并降低成本。
2 机械手的总体设计2.1 关节型机械手的组成工业机械手是由执行机构、液压驱动系统组成的。
执行机构的自由度实现形式主要如下：1）腰部的升降如图所示腰部升降液压缸的工作原理如下：液压油从缸底盖右下端的油管进入油腔中，给予一定的油压使得活塞和活塞杆以一定的速度向上运动从而推动机械手的臂部、腕部和手部的整体上下运动。
回程过程时由右侧缸盖上方的油管充入一定量的液压油使活塞和活塞杆整体下降。
由图可知，此机械手腰部的升降距离就由这个空腔的垂直高度决定。
2）腰部的回转如图所示腰部回转液压缸的工作原理如下：此图中表示的腰部的回转运动是由回转液压缸来实现的。
由图可知，标号为3处的液压缸动片由键同回转轴固定在一起。
此时当液压油从5左油孔进油时就会产生一定的油压，由于动片与回转轴是固定的，所以油缸就产生了相对的转动同时也带动整个臂部旋转。
同样的，当油从6右油孔进入时油压就会使缸体及臂部向相反的方向转动。
3）手臂的伸缩如图所示：工作时，液压油从左侧缸体下部的油孔进入，回转轴通过螺纹与缓冲套连在一起，由于两边缓冲套、轴肩的轴向定位以及缸筒的周向约束，活塞和活塞杆就被连在一起。
当活塞杆左端受到油压时，活塞杆与活塞就会一起向右边伸展运动。
（左侧的回油路可以在回程过程中起到维持液压油流速及油压的作用。
）回程时油从左侧的油孔进入油腔。
其中的缓冲节流阀可以在往返过程中控制油腔中的油量以维持活塞杆伸缩的速度。
4）手腕的回转如图所示手腕部回转液压缸的原理与腰部的回转相似。
区别在于这里是缸体固定，动片和回转轴在油压的作用下完成回转动作。
油路的分布也有所不同。
5）手爪的抓取如图所示手爪的抓取闭合左侧的油管进油产生油压推动活塞渐而推动弹簧压缩使得楔块向右直线运动，类似凸轮机构一样让两手爪闭合抓取物料。
在搬运过程中保持一定的油压让手爪处的弹簧处于拉伸状态。
当要卸料时就在油孔端减小油量使油压降低让弹簧都缓慢的恢复到初始位置完成下料动作。
2.1.1 执行机构1.手爪部分也就是机械手直接与件料接触的部分，采用两指式的回转型的手爪，因其结构简单易懂。
手爪的外形采用向内抓取的方式，并截面为梯形的手指使棒料在机械手搬运过程中更加平稳牢靠。
在传力机构方面采用液压动力及弹簧的伸缩来实现。
通过控制油量渐而影响油压来实现整个抓取动作的完成2.手腕部分是连接手爪部分和手臂的部件，主要需要完成的就是手腕的回转动作。
手腕部分主要由回转液压缸组成。
在设计过程中还把手爪部分所需要的液压传力机构的油路设计在回转轴内并设计合理的回程。
设计时需要在油缸上开设有两个油孔来实现液压回转功能3.手臂部分手臂是用来支持手腕及手爪各种运动以及具有伸缩功能的部分。
本文的手臂只有一个部分和一个自由度。
采用圆柱坐标式。
在伸缩过程中的传力机构也是液压缸，并利用了如缓冲节流阀等机构来实现对手臂运动的速度控制。
4.腰部腰部是连接手臂和底座的部分，需要支撑起整个手臂的重量。
这里我有点小偷懒就把腰部和手臂部焊接在一起了。
腰部能够实现两个自由度，腰部的回转以及腰部的升降。
腰部的回转与腕部的回转十分相似。
2.1.2 驱动机构该机械手的驱动机构主要采用液压缸驱动模式。
采用液压缸的方式来驱动的驱动力范围跨度大，成本也较低。
主要就是有升降液压缸、回转液压缸等。
在合理安排液压油路的同时也增设了缓冲节流阀等来控制液压油速2.2 圆柱坐标式机械手运动简图本设计的机械手设计成如下简图形式：图2.2 圆柱坐标式机械手3 关节型机械手机械系统设计3.1 手部手爪部分是用来直接握持工件的部件，由于被握持工件的形状、尺寸大小、重量、材料性能、表面状况等的不同，所以工业机械手的手部结构多种多样，大部分的手部结构是根据特定的工件要求而定的。