工业机械手设毕业设计知识资料
五自由度机械手毕业设计
五自由度机械手毕业设计简介毕业设计项目是基于五自由度机械手的设计与调试。
机械手作为一种重要的自动化设备,被广泛应用于各种工业场景中。
本项目旨在设计和实现一个五自由度机械手,以达到特定的工作任务,并对其进行调试和性能优化。
设计目标本项目的设计目标如下:1.组装一台五自由度机械手,包括底座、前臂、手臂和手爪等组成部分。
2.实现机械手的运动控制和精确定位,以可靠地完成给定的任务。
3.进行机械手的调试和性能优化,以提高其准确性和灵活性。
设计流程步骤一:机械手构建首先,需要根据机械手的设计要求,选择合适的机械结构和零件。
设计一个稳定的底座来支持机械手的运动。
然后,设计前臂和手臂以实现机械手的五自由度运动。
最后,设计一个手爪用于抓取目标物体。
步骤二:运动控制系统设计一个运动控制系统,用于实现机械手的精确定位和运动控制。
可以使用传感器来获取机械手当前的位置和姿态信息,并使用控制算法来计算和控制机械手的运动。
可以选择合适的传感器和控制器来实现这个功能。
步骤三:系统调试完成机械手的组装和运动控制系统的搭建之后,需要进行系统的调试和测试。
在调试过程中,可以逐步验证机械手的各个自由度的运动是否准确,并优化运动控制系统的参数以提高机械手的运动准确性和稳定性。
步骤四:任务实现完成机械手的调试之后,可以设计和实现一系列的任务来验证机械手的性能和应用能力。
可以设计一些基础任务,如抓取、放置和搬运物体等。
还可以设计更复杂的任务,如拧螺丝、组装零件等,以验证机械手在复杂环境中的运动控制和应用能力。
预期成果通过完成本毕业设计项目,预期实现以下成果:1.完整的五自由度机械手,包括底座、前臂、手臂和手爪等组成部分。
2.可靠的运动控制系统,能够实现机械手的精确定位和运动控制。
3.调试和优化完毕的机械手,具有较高的运动准确性和稳定性。
4.完成的任务实现,验证机械手的性能和应用能力。
时间计划本项目的时间计划如下:•第一周:项目立项和需求分析•第二周:机械结构设计和零件采购•第三周:机械手组装和基本运动控制实现•第四周:运动控制系统调试和优化•第五周:任务实现和性能测试•第六周:项目总结和报告编写结论通过本毕业设计项目,将能够全面了解五自由度机械手的设计和调试过程,掌握机械手的运动控制原理和实现方法,并对机械手的性能和应用能力进行验证和提升。
机械手毕业设计参考文献
机械手毕业设计参考文献
以下是有关机械手毕业设计的参考文献:
- 《工业机械手设计》:介绍了工业机械手在工业生产中的应用,以及其具有的优点,同时指出工业机械手技术是一个国家工业发展水平的标志。
- 《基于PLC的机械手控制系统设计》:介绍了基于PLC(可编程逻辑控制器)的机械手控制系统设计,包括硬件设计和软件设计。
- 《基于STM32的机械手控制系统设计》:介绍了基于STM32(一种嵌入式微控制器)的机械手控制系统设计,包括系统总体设计、机械手控制系统硬件设计和软件设计。
- 《基于视觉的机械手轨迹跟踪控制方法研究》:介绍了基于视觉的机械手轨迹跟踪控制方法,包括图像处理、轨迹提取和轨迹跟踪控制。
机械手毕业设计文献综述
机械手技术面临的挑战与机遇
技术挑战:提高机械手的精度、速度、稳定性和智能化程度 成本挑战:降低机械手的制造成本和维护成本 应用挑战:拓展机械手的应用领域,如医疗、航天、深海等 机遇:随着人工智能、物联网等技术的发展,机械手技术将迎来新的发展机遇
机械手在实践中 的应用与案例分 析
工业生产领域的应用
工业机械手的结构:包括驱动 系统、控制系统、执行机构等
医疗机械手的结构:包括驱动 系统、控制系统、执行机构等
机械手的驱动方式
电动驱动:通过 电机驱动机械手, 具有速度快、精 度高、稳定性好
等优点
气动驱动:通过 压缩空气驱动机 械手,具有成本 低、结构简单、 维护方便等优点
液压驱动:通过 液压油驱动机械 手,具有输出力 大、控制精度高、 稳定性好等优点
机械手的设计方 法与优化策略
机械手的设计方法
机械结构设计:包括机械手的 运动机构、驱动机构、控制系 统等
控制系统设计:包括传感器、 控制器、执行器等
运动规划设计:包括路径规划、 运动控制等
优化策略设计:包括机械手的 性能优化、效率优化等
机械手的优化策略
提高机械手的精 度和稳定性
优化机械手的运 动轨迹和速度
机械手的研究现 状与发展趋势
国内外研究现状
国内研究现状:主要集中在机械手 的设计、制造和应用方面,取得了 一定的成果
发展趋势:机械手将朝着智能化、 自动化和柔性化方向发展,以满足 不同领域的需求
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国外研究现状:在机械手的智能化、 自动化和柔性化方面取得了显著进 展,具有较高的技术水平
骤
成果展示:机 械手的功能、 性能、应用等
实践经验:遇 到的问题、解 决的方法、收
工业机械手毕业设计
工业机械手毕业设计毕业设计题目:基于工业机械手的智能装配生产线设计1.概述在现代制造业中,自动化和智能化已经成为发展的趋势。
工业机械手作为自动化生产线的关键设备之一,具有高精度、高速度、高可靠性以及灵活性等优点,被广泛应用于各个行业的生产过程中。
本设计旨在基于工业机械手设计一条智能装配生产线,提高装配效率和质量。
2.设计目标(1)提高装配效率:通过引入工业机械手自动进行装配操作,可大大提高装配效率,减少人力资源的投入。
(2)提高装配质量:工业机械手具备高精度和高可靠性,可以有效避免人为因素对装配质量的影响,保证产品质量的稳定性和一致性。
(3)降低生产成本:自动化装配生产线能够减少人员的参与,降低劳动成本,并且能够提高生产线的利用率,降低生产成本。
(4)提高生产线的灵活性:工业机械手具有灵活的操作能力,可以根据产品的不同需求进行灵活调整,提高生产线的适应性。
3.设计步骤(1)需求分析:根据装配产品的要求和生产线的布局要求,明确生产线所需工业机械手的功能和性能。
(2)机械手选择:根据需求分析结果,选择适合的工业机械手,并进行性能测试和验证。
(3)系统设计:设计生产线的布局和工业机械手的运输路径,确定机械手的动作控制方式和装配过程中的传感器安装位置。
(4)装配过程规划:根据产品的装配流程,设定机械手的装配动作序列和时间参数。
(5)动作控制编程:根据装配过程规划,编写机械手的动作控制程序,并对程序进行调试和测试。
(6)系统集成与优化:将工业机械手与其他相关设备进行集成,并进行系统整体测试和性能优化。
(7)安全保障与故障排除:设计合理的安全保护装置,制定故障排除方案,确保生产线的安全性和稳定性。
4.设计效果与意义(1)装配效率提高:通过自动化装配生产线的引入,能够大幅提高装配效率,减少装配时间,提高生产效率。
(2)装配质量提升:工业机械手具备高精度和高可靠性的优点,能够减少人为因素对装配质量的影响,提高产品的一致性和稳定性。
工业机械手设计指导书
工业机械手设计一、毕业设计题目概述机械手是模仿人的手部动作,按照给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置,它是机械化、自动化的重要手段。
因此,获得了日益广泛的应用,特别在高温、高压、危险、易燃、易爆、放射性等恶劣环境,以及笨重、单调、频繁的操作中,它代替了人的工作,具有重要的意义。
在机械加工中,冲压、铸、锻、焊、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输、国防工业等各方面,也已愈来愈引起人们的重视。
机械手一般由执行机构、驱动机构、控制机构以及位置检测装置等组成,驱动系统可采用液压传动、气动传动、电气传动和机械传动等形式,而多数采用电液机联合传动。
该机械手是将圆柱形零件从传送带上夹装到专用机床上,待加工完毕后再夹装回传送带的专用机械手(图1)。
机械手总体设计分为夹持器、伸缩臂、升降臂和底座四大部件设计及二个系统:PC电控系统与液压控制系统设计。
夹持器安装于伸缩臂上,伸缩臂安装在升降臂上,升降臂安装在底座上。
连接方式均为法兰盘螺栓连接。
机械手工作过程如图2所示。
图2 机械手工作流程图码垛机械手结构如图3所示。
工作程序为:液压缸2伸出→四边形机构3下降→夹持器4夹紧工件5→液压缸2缩回→四边形机构3上升→底座1回转→(到达位置后)液压缸2伸出→四边形机构3下降→夹持器4放开工件5→液压缸2缩回→四边形机构3上升→底座1回转至原位。
然后进行下一循环。
改变夹持器形状,可夹持不同工件或物体。
二、设计参数(说明:工业机械手改换末端执行器和工作方式,可完成不同工件或物体的操作,基本结构、设计内容和控制程序大体相同。
本设计题目共分四种:工件工序转换机械手;箱体类物体移位机械手;工件翻转机械手;装箱机械手。
)本设计工业机械手由四个部分组成:底座回转部分、机身升降部分、伸缩臂伸缩部分和末端执行器夹持部分。
主机总体参数:圆柱形零件的尺寸为直径80毫米,高为150毫米,机械手回转角度为90度,升降高度为500mm,伸缩长度为300mm。
搬运机械手毕业设计
搬运机械手毕业设计摘要本文针对工业生产中搬运过程中的自动化需求,设计了一款搬运机械手。
该机械手能够自动完成物料搬运、定位和堆放的任务,提高了生产效率和工作安全性。
设计包括机械结构、控制系统和安全保护装置。
关键词:搬运机械手、自动化、物料搬运、机械结构、控制系统、安全保护装置1.引言随着工业化进程的加快,生产线上的物料搬运工作量越来越大,传统的手工搬运方式已经无法满足需求。
自动化的搬运机械手能够代替人工完成搬运任务,提高了生产效率和工作安全性。
因此,设计一款能够实现自动化搬运的机械手对于工业生产具有重要意义。
2.设计原则(1)功能全面:能够完成不同规格、不同材料的物料搬运任务;(2)精确定位:能够精确地将物料放置到指定位置,避免人工调整;(3)堆码能力:能够实现物料的堆码操作,提高存储密度;(4)安全性保护:具备必要的安全保护装置,避免意外情况发生。
3.机械结构设计机械结构是搬运机械手的关键部分,决定了机械手的动作能力和稳定性。
设计中采用了多关节机械手的结构,能够实现六个自由度的运动,适应复杂的搬运场景。
机械手采用轻质材料制造,以提高载重能力。
4.控制系统设计控制系统是搬运机械手的智能核心,决定了机械手的动作控制能力。
控制系统由硬件和软件两个部分组成。
硬件包括传感器,执行机构和控制器,软件包括运动控制算法和路径规划算法。
通过传感器对物料位置、重量和形状进行检测,控制器可以根据检测结果对机械手进行自适应控制,完成搬运任务。
5.安全保护装置设计工业生产中机械手搬运过程中存在一定的安全风险。
设计中引入了安全保护装置,包括红外线传感器和急停按钮。
红外线传感器能够检测到人员或障碍物的接近,触发警报或停机,防止意外发生。
急停按钮可以在紧急情况下立即关闭机械手,确保生产安全。
6.实验结果和分析通过实验,验证了搬运机械手的功能和性能。
机械手能够准确地捡起、移动和堆放物料,实现了自动化搬运。
同时,安全保护装置能够有效地保护工作人员的安全,预防意外事故的发生。
机床上下料机械手的毕业设计
机床上下料机械手的毕业设计毕业设计的主要目的是设计一个具有高效、安全、可靠的机床上下料机械手,能够满足工业生产中对于上下料操作的需求,提高生产效率和产品质量。
首先,设计要考虑机械手的结构和动力系统。
机械手的结构应该具有一定的刚性和稳定性,以保证在高速运动和负载条件下的运动精度和稳定性。
动力系统可以选择液压、气动或电动驱动方式,根据实际需求选择合适的驱动方式。
同时,也要考虑机械手的可重复定位精度和工作速度等指标的要求。
其次,设计要考虑机械手的控制系统。
控制系统一般由控制器、传感器和执行器等组成,可以选择PLC控制器或者控制卡进行控制。
传感器主要用于机械手的位置、力量和速度等参数的检测,以保证机械手的安全运行。
执行器则是实现机械手的运动控制和操作功能的关键部件。
另外,设计要考虑机械手的安全保护措施。
在机械手的设计中应该考虑到安全措施,如限位开关、急停开关和保护罩等,以确保操作人员的安全。
此外,设计要考虑机械手的编程和操作控制。
机械手的编程可以使用编程语言或者图形化编程工具进行,根据工厂的实际需求对机械手进行编程,实现自动化的上下料操作。
操作控制方面可以选择人机界面进行操作,使操作更加简便易行。
最后,需要对设计的机械手进行仿真和实验验证。
通过模拟仿真和实验验证,可以检验设计的机械手是否满足预期的要求,并进行相应的调整和改进。
综上所述,机床上下料机械手的毕业设计需要考虑到结构和动力系统、控制系统、安全保护措施、编程和操作控制等方面的考虑,同时还需要进行仿真和实验验证。
通过设计和实验验证,可以得到一个高效、安全、可靠的机床上下料机械手,提高生产效率和产品质量。
机械手总体方案毕业设计
机械手总体方案毕业设计引言:机械手是一种能够模拟人手动作的自动化装置,广泛应用于工业生产、医疗领域、科研实验等。
本总体方案旨在设计一台能够实现多自由度运动、具备灵活性和精确性的机械手。
一、设计目标:1.实现多自由度运动:机械手设计应具备足够的关节自由度,能够在不同方向和角度进行运动,适应不同工作场景的需求。
2.提高操作灵活性:机械手应具备灵活的手指和手腕,能够适应各种尺寸和形状的物体抓取,而不会因为形变而导致抓取失败。
3.实现精确控制:机械手的运动应具备高精度,并能够实现准确定位和精确操控。
4.提高安全性:机械手设计应考虑安全性,具备防护装置和自动停机等功能,确保操作人员的安全。
二、机械结构设计:1.关节设计:机械手应由多个关节组成,每个关节由电动机驱动,实现灵活的运动。
关节设计应具备足够的承载能力和稳定性,以确保机械手长时间运行的可靠性。
2.手指设计:机械手手指应具备可调节的灵活性,能够适应不同尺寸和形状的物体抓取。
手指可以采用弹性材料或具有可伸缩性的结构,以增加抓取的稳定性。
3.手腕设计:机械手腕部分应具备多自由度运动,既能够实现水平方向的旋转,又能够实现垂直方向的上下移动,以适应不同工作场景的需求。
4.传动系统设计:机械手的传动系统应选择合适的传动方式,如齿轮传动、链条传动等,以确保精确的位置控制和运动控制。
三、控制系统设计:1.电路设计:机械手的控制系统应包括电源、电机驱动器和数据传输装置。
电路设计应考虑供电稳定性、电磁干扰等因素,以确保机械手的正常运行。
2.传感器设计:机械手应搭载合适的传感器,用于感知物体的位置、形状和力度等参数,以实现对物体的准确抓取和操控。
3.控制算法设计:机械手的控制算法应具备实时性和精确性,能够根据传感器信息实现对机械手的准确控制。
常见的控制算法包括PID控制、模糊控制等。
4.用户界面设计:机械手的控制系统应提供友好的用户界面,使操作人员能够方便地操作机械手,并获取相关信息。
工业机械手的应用毕业设计
关于机械手的设计方案摘要机械手是模仿着人手的部分动作,按照给定程序、轨迹和要求能实现自动抓取、搬运的自动机械装置。
在工业生产中应用的机械手叫做“工业机械手”。
在实际生产中,应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率,可以减轻劳动强度、保证产品质量、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的环境下,它代替人进行正常的工作,意义更为重大。
随着生产的发展,功能和性能的不断改善和提高,在机械加工、冲压、锻、铸、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等领域得到了越来越广泛的应用。
关键词:PLC,机械手目录1绪论 (3)1.1机械手的概述 (3)1.1.1 机械手的简介 (3)1.1.2 机械手的发展 (3)1.2 气动机械手的的发展状况 (4)2 可编程控制器 (6)2.1 可编程控制器的系统组成 (6)2.2 可编程控制器的工作原理 (8)2.3 SIEMENS S7-300可编程控制器 (8)3 机械手总体方案的设计 (10)3.1 机械手的工作过程及控制要求 (10)3.1.1 机械手的基本结构 (10)3.1.2 机械手的控制要求 (12)3.3 机械手软件的选择 (13)4 系统硬件的设计 (14)4.1气动伺服阀 (14)4.2 气动执行机构的应用及选择 (14)4.2.1 执行气缸 (14)4.2.2 执行气爪 (16)4.3 低速电机的选型 (17)4.3.1低速电机结构原理与应用 (17)4.3.2低速电机选型 (18)4.4 光电开关 (19)4.4.1 光电开关的工作原理 (19)4.4.2 光电开关的分类 (20)4.4.3 光电开关的特点 (21)4.4.4光电开关的选型 (22)4.5 PLC模块的选型 (22)5 PLC程序的设计与调试 (24)致谢 (26)参考文献 (27)1绪论1.1机械手的概述1.1.1 机械手的简介机械手是模仿着人手的部分动作,按照给定程序、轨迹和要求能实现自动抓取、搬运的自动机械装置。
工业机械手设毕业设计知识
主标题栏
认真回顾有关设计过程及设计内容,进一 步把还不懂的、不甚懂的或尚未考虑到的问题 弄懂、弄透,以便取得更大的收获。充分做好 答辩前的准备工作。
毕业设计答辩采用学生单独答辩的形式进 行。
不参加答辩而由别人代交图纸的一律以不 及格处理。
希望同学们按时进行答辩,并预祝同学们 取得好成绩!
3.毕业设计是学生在校期间所学知识、理论 及各种能力的综合应用与升华,是创新潜能得 到激发的过程,是对专业教学目标、教学过 程、教学管理和教学效果的全面检验
本次毕业设计的任务:工业机械手的设计
二、工业机械手简介
❖ 工业机械手是工业生产发展中的必然产物。它 是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要 求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术 装备。这种新颖技术装备的出现和应用,对实 现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发 展起着重要作用,因而具有强大的生命力,受 到人们的广泛重视和欢迎。
注塑机机械手
❖ 2)组成自动生产线
❖ 在单机自动化的基础上,若采用机械手自动装 卸和输送工件,可使一些单机连接成自动生产 线。目前在轴类和盘类工件的生产线上,采用 机械手来实现自动化生产尤为广泛。如:轴类 加工自动生产线及其上下料机械手、盘类加工 自动生产线及其机械手、齿轮加工机床的上下 料机械手等。
运动名称 伸缩 升降 横移 回转 俯仰
运动名称 回转
上下摆动 左右摆动
横移
表1-1 臂部的运动参数符号 X行程范围(mm或 Nhomakorabea)Z
Y
φ
θ
表1-2 腕部的运动参数
符号 ω
行程范围(mm或°)
θ1 φ1 y1
速度(mm/s或°/s) 速度(mm/s或°/s)
五、设计工作量
并联机械手毕业设计
并联机械手毕业设计在现代工业生产中,机械手是一种非常重要的设备。
它可以在工厂中完成各种复杂的任务,如搬运重物、装配产品等。
而在机械手的设计中,一种常见的结构就是并联机械手。
并联机械手具有许多优点,比如高精度、高刚度等,因此在毕业设计中选择并联机械手作为研究对象具有一定的意义。
首先,我将介绍并联机械手的基本原理和结构。
并联机械手由多个机械臂组成,这些机械臂通过关节连接在一起,并且与固定的底座相连。
每个机械臂都由多个关节组成,这些关节可以实现旋转或移动。
通过控制每个机械臂的关节运动,可以实现机械手在三维空间内的精确定位和运动。
其次,我将介绍并联机械手在工业生产中的应用。
由于并联机械手具有高精度和高刚度的特点,因此在一些需要进行精细操作的工业领域,比如电子组装、微电子加工等,广泛应用并联机械手。
并联机械手可以实现高速、高精度的操作,提高生产效率和产品质量。
然后,我将讨论并联机械手的设计和控制方法。
在并联机械手的设计中,需要考虑机械结构的刚度和稳定性,以及各个关节的运动范围和速度。
同时,还需要设计适合的传感器和执行器,以实现对机械手的精确控制。
在控制方面,可以采用传统的PID控制方法,也可以使用先进的自适应控制算法,以实现对机械手的精确控制。
此外,我还将探讨并联机械手的发展趋势和应用前景。
随着科技的不断进步,机械手的性能和功能将不断提高。
未来的并联机械手可能具有更高的精度和更灵活的运动方式,可以应用于更广泛的领域。
比如,可以将并联机械手应用于医疗领域,用于手术操作或康复训练;也可以将其应用于航天领域,用于太空站的维护和修理等。
总而言之,毕业设计是一个非常重要的环节,它是对学生多年学习成果的检验和展示。
选择并联机械手作为毕业设计的研究对象,不仅可以深入了解机械手的原理和应用,还可以学习到机械设计和控制的相关知识。
并联机械手在工业生产中具有广泛的应用前景,研究并联机械手的设计和控制方法,对于提高机械手的性能和功能,推动工业生产的发展具有重要意义。
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。
毕业设计机械手的总结与思考
毕业设计机械手的总结与思考
一、毕业设计机械手概述
在本次毕业设计中,我主要负责设计和实现一个机械手。
这个机械手的主要功能是模拟人类的手部运动,完成抓取、搬运和释放物体的任务。
为了实现这一目标,我需要对机械手的结构、驱动方式、控制系统等进行深入研究和设计。
二、设计过程与实现
在设计中,我首先对市场上现有的机械手进行了调研和分析,确定了机械手的整体结构和驱动方式。
然后,我使用三维建模软件对机械手进行了详细的设计,并进行了有限元分析,确保了机械手的结构强度和稳定性。
在实现阶段,我采用了Arduino作为主控制器,通过编写程序控制机械手的运动。
同时,我还为机械手设计了一套传感器系统,用于检测物体的位置和姿态,从而实现了自动抓取和搬运的功能。
三、遇到的问题与解决方案
在设计和实现过程中,我遇到了许多问题。
其中最大的问题是如何实现机械手的精准控制。
为了解决这个问题,我采用了PID控制算法,通过不断调整控制参数,实现了对机械手运动的精准控制。
此外,我还遇到了材料选择、结构设计、驱动系统选择等问题,通过查阅资料、实验和不断尝试,最终都得到了有效的解决。
四、总结与思考
通过这次毕业设计,我深入了解了机械手的设计和实现过程,掌握了许多实用的技能和方法。
同时,我也深刻认识到,设计过程中需要注重细节,不断尝试和优化,才能达到最好的效果。
此外,我也意识到自己在许多方面还有待提高,例如理论知识、实践经验等。
在未来的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的能力。
机械毕业设计1203气动工业机械手毕业设计
第一章绪论1.1 工业机械手概述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。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。
生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平,可以减轻劳动强度、保证产品质量、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的环境中,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引用。
机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强,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,适用范围比较广的“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。
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。
气动技术有以下优点:(1)介质提取和处理方便。
气压传动工作压力较低,工作介质提取容易,而后排入大气,处理方便,一般不需设置回收管道和容器:介质清洁,管道不易堵存在介质变质及补充的问题.(2)阻力损失和泄漏较小,在压缩空气的输送过程中,阻力损失较小(一般不卜浇塞仅为油路的千分之一),空气便于集中供应和远距离输送。
毕业设计机械手
毕业设计机械手毕业设计机械手一、引言在现代工业生产中,机械手的应用越来越广泛。
机械手作为一种能够代替人工完成重复性、危险性工作的设备,已经成为许多企业提高生产效率和降低成本的重要工具。
本文将探讨毕业设计中机械手的设计与应用。
二、机械手的基本原理机械手是一种能够模拟人手运动的机械装置。
它由机械结构、传动系统、控制系统等组成。
机械结构通常包括臂、手、指等部分,通过传动系统实现各个部分的运动,而控制系统则负责控制机械手的运动。
三、机械手的设计要点1. 结构设计:机械手的结构设计需要考虑其使用环境和工作要求。
例如,如果机械手需要在狭小空间内操作,那么需要设计紧凑的结构;如果机械手需要进行重载操作,那么需要设计强度较高的结构。
2. 传动系统设计:机械手的传动系统通常采用电机、减速器、传动链等组成。
在设计传动系统时,需要考虑传动效率、精度和可靠性等因素。
同时,还需要根据机械手的运动范围和工作负载选择合适的电机和减速器。
3. 控制系统设计:机械手的控制系统通常采用微处理器或PLC进行控制。
在设计控制系统时,需要考虑机械手的运动规划、路径规划和力控制等功能。
同时,还需要根据机械手的工作环境选择合适的传感器,如力传感器、位置传感器等。
四、机械手的应用领域1. 工业生产:机械手在工业生产中的应用非常广泛。
它可以代替人工完成重复性、危险性工作,提高生产效率和质量。
例如,在汽车制造中,机械手可以完成焊接、喷涂、装配等工作。
2. 医疗领域:机械手在医疗领域的应用也日益增多。
它可以用于手术辅助、康复训练等方面。
例如,机械手可以辅助医生进行微创手术,提高手术的精确度和安全性。
3. 空间探索:机械手在空间探索中也发挥着重要作用。
例如,机械手可以用于卫星的维修和组装,以及行星探测器的采样和分析等任务。
五、机械手设计的挑战与展望随着科技的不断进步,机械手设计面临着许多挑战。
例如,如何提高机械手的精度和稳定性,如何实现机械手的智能化和自主化等。
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。
机械手手爪部位毕业设计说明书
目录摘要 (1)引言 (1)1.机械手总体方案设计 (2)1.1设计要求 (2)1.2运动形式的选择 (2)1.3驱动方式的选择 (4)1.4总体结构设计 (5)2.机械手手部设计 (6)2.1结构分析 (6)2.2计算分析 (6)3.PLC控制系统设计 (11)3.1机械手移动工件控制系统的控制要求 (11)3.2机械手移动工件控制系统的PLC选型和资源配置 (13)3.3机械手移动工件控制系统的PLC程序 (14)4.动画制作 (18)4.1建立机械手模型 (18)4.2制作机械手的动画 (18)结束语 (26)致谢 (26)参考文献 (26)附录 (27)摘要机械手设计包括机械结构设计,检测传感系统设计和控制系统设计等,是机械、电子、检测、控制和计算机技术的综合应用。
本课题通过对设计要求的分析,设计出机械手的总体方案,重点阐述了手部结构的设计以及控制系统硬软件的设计,完成了整个系统工作的动画设计。
实现了机械手的基本搬运功能,达到了预期要求,具有一定的应用前景。
关键词:机械手PLC 动画引言随着世界经济和技术的发展,人类活动的不断扩大,机器人应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展,也从制造领域转向非制造领域,各种各样的机器人产品随之出现。
像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业、服务、娱乐等行业都提出了自动化各机器人化的要求。
随着机器人的产生和大量应用,很多领域,许多单一、重复的机械工作由机器人(也称机械手)来完成。
工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的,多功能的、多自由度的、多用途的操作机, 广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有着十分重要的意义。
和计算机、网络技术一样,工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。
机械手是一种模仿人手动作,并按设定的程序来抓取、搬运工件或夹持工具,机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产,广泛应用于自动生产线、自动机的上下料、数控设备的自动换刀装置中。
机械手的设计资料
机械手的设计资料机械手是现代工业生产自动化中不可或缺的一部分,它不仅能够减轻劳动力的负担,提高生产效率,而且还能够保证产品质量的稳定性和一致性。
在机械手的设计过程中,需要收集和分析大量的设计资料,以确保机械手的整体性能符合要求。
机械手的设计资料一般包括以下几个部分:1. 机械设计资料机械手的设计首先需要完成机械结构的设计,包括机械手的构造、机械臂的长度、各关节的直径、厚度、形状等。
具体资料可以包括机械手的图纸、材料表、加工工艺等。
此外,还需要根据机械手的使用要求,确定机械手的载荷能力、工作范围和速度等参数。
2. 控制系统设计资料机械手的控制系统设计是机械手设计的关键之一,包括硬件和软件两个方面。
硬件包括控制电路、传感器、执行器等,而软件则包括控制算法和程序。
在设计控制系统时,需要充分考虑机械手的可编程性、反馈控制、安全性等因素。
3. 传感器和执行器选型资料机械手的操作需要使用各种传感器和执行器进行控制,包括位置传感器、压力传感器、伺服电机等。
在选型时,需要考虑传感器的分辨率、精度、响应时间等因素,而执行器则需要考虑执行力、速度、精度等因素。
4. 电气控制系统设计资料机械手的电气控制系统设计是机械手设计中重要的一环,包括电源、电线、控制面板、机械手与周边设备的联动控制等。
在设计电气控制系统时,需要充分考虑控制面板的布局、接线方式、电气安全等问题。
5. 安装调试资料在机械手设计完成后,需要进行安装调试,确保机械手的各功能正常运行。
这需要根据实际设备情况,制定安装包括各个部件的安装位置和安装顺序、调试参数的设置及调试流程等。
总之,机械手的设计资料是机械手设计中不可或缺的一部分。
只有充分准备和使用好这些资料,才能设计出最优化、可靠、实用的机械手。
机械手毕业设计
引言:机械手是一种可以代替人工完成各种动作的设备,广泛应用于工业生产、医疗服务、物流配送等领域。
机械手的设计和研发是机械工程专业学生毕业设计的重要内容之一。
本文将详细介绍机械手毕业设计的相关内容,包括设计目标、设计流程、设计方法和设计考虑因素等方面的内容。
概述:机械手毕业设计的主要目标是设计出一种能够完成特定任务的机械手,并考虑到其性能、精度、稳定性、安全性等因素。
设计流程一般包括问题分析、需求制定、方案设计、模型制作、系统调试和性能评估等阶段。
在设计过程中,需要综合考虑机械结构、传动系统、控制系统等多个方面的因素,并充分利用现代技术手段进行辅助设计和分析。
下面将分别详细介绍机械手毕业设计的五个大点。
正文:1.机械手的结构设计1.1机械结构的选择1.2关节设计原则1.3机械手的材料选择1.4结构设计的优化方法1.5结构设计的特殊考虑因素2.机械手的传动系统设计2.1传动方式的选择2.2传动比的确定2.3传动装置的选择2.4传动精度和稳定性的考虑2.5传动系统的优化设计3.机械手的控制系统设计3.1控制系统的结构选择3.2控制方式的选择3.3传感器的选取与布局3.4控制算法的设计3.5控制系统的调试与优化4.机械手的安全性设计4.1安全设备的选配4.2急停保护措施4.3碰撞检测与避免4.4负载限制和过载保护4.5安全操作规程的建立5.机械手的性能评估和实验验证5.1性能指标的制定5.2实验方案和数据采集5.3数据分析和性能评估5.4实验结果的验证与比对5.5优化改进和进一步研发的建议总结:机械手毕业设计是机械工程专业学生的重要任务,设计的好坏直接影响到机械手的性能和实际应用效果。
在设计过程中,需要综合考虑机械结构、传动系统、控制系统和安全性等多个因素,采用合适的设计方法和工具进行辅助分析和优化。
还需要通过性能评估和实验验证来验证设计的可行性和有效性,并提出进一步改进的建议。
通过机械手毕业设计的实践,学生不仅可以加深对机械原理和设计方法的理解,还能培养团队合作、问题解决和创新思维等能力,为未来的工作和学习奠定坚实基础。
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工业机械手的规格参数 工业机械手的规格参数是说明机械手规格和性能 的具体指标,一般包括以下几个方面: ⑴抓重(又称臂力):额定抓取重力或称额定负荷, 单位为N(必要时注明限定运动速度下的抓重)。 ⑵自由度数目和坐标形式:机身、臂部和腕部等运 动共有几个自由度,并说明坐标形式。 ⑶定位方式:固定机械挡块、可调机械挡块、行程 开关、电位器及其它各种位置设定和检测装置;各 自由度所设定的位置数目或位置信息容量;点位控 制或连续轨迹控制。 ⑷驱动方式:气动、液动、电动或机械传动。 ⑸臂部运动参数:可列成表1-1形式。 ⑹腕部运动参数:可列成表1-2形式。
编写设计计算说明书 计算说明书是设计计算的整理和总结,是 图纸设计的理论根据,而且是审核设计的技术 文件之一。说明书的内容和设计任务有关。 设计计算说明书要求计算正确、论述清楚、 文字简练、书写工整。 设计计算说明书应包括有关简图,如传动 方案简图、轴的受力分析图、弯矩图、传动件 草图等,引用的公式、数据、应注明来源、参 考资料编号、页次。
主标题栏
认真回顾有关设计过程及设计内容,进一 步把还不懂的、不甚懂的或尚未考虑到的问题 弄懂、弄透,以便取得更大的收获。充分做好 答辩前的准备工作。 行。 毕业设计答辩采用学生单独答辩的形式进
不参加答辩而由别人代交图纸的一律以不 及格处理。
希望同学们按时进行答辩,并预祝同学们 取得好成绩!
特殊环境下用机械手
三、毕业设计内容
工业机械手主要由执行机构,驱动系统,控制系统以及 位置检测装置等所组成。 执行机构:包括手部、腕部、臂部和机身等部件,有的还带有 行走机构。 驱动系统:工业机械手的驱动系统是驱动执行机构运动的传动 装置。常用的有液压传动、气压传动,电力传动和机械传动等 四种形式。 控制系统:控制系统有机械控制、电气控制和射流控制、液压 控制等,一般常见的为电气控制系统。控制方式有点位控制和 连续控制,它是机械手的重要组成部分,它支配着机械手按规 定的程序运动,并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺 序、运动轨迹、运动速度及时间),同时按其控制系统的信息 对执行机构发出指令,必要时对机械手的动作进行监视,当动 作有错误或发生故障时报警或停止运动。 位置检测装置:控制机械手执行机构的运动位置,并随时将执 行机构的实际位置反馈给控制系统,并与给定的位置进行比较, 然后通过控制系统进行调整,从而使执行机构以一定的精度达 到设定位置。
计算及说明
结果
主要参数:
书 写 格 式 示 例 :
四、主要部件设计 1、轴系部件设计 (1)轴承类型的选择 (2)传动件 (3)轴 1)轴的结构设计
说明书中还应包括:
1) 设计小结; 2)参考资料(资料的编号【】及书名、作者、出版单位、出版年 月)。 必须用钢笔(或碳素笔)工整地书写在规定格式的设计计算说 明书上,要求计算正确,论述清楚、文字精炼、插图简明、书写整 洁。
1)与单机一起实现自动化 生产上出现的许多高效专用加工设备(如各种 专用机床等),如果工件的装卸等辅助作业, 继续由人工操作,不仅会增加工人劳动强度, 同时亦不能充分发挥专用设备的效能,必然会 影响劳动生产率的提高。若采用机械手代替人 工上、下料,则可改变上述不相适应的情况, 实现单机自动化生产,并为实现多机床看管提 供了条件。如:自动机床及其上下料机械手、 冲压机械手、注塑机及其取料机械手等。
本次毕业设计的任务:工业机械手的设计
二、工业机械手简介
工业机械手是工业生产发展中的必然产物。它 是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要 求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术 装备。这种新颖技术装备的出现和应用,对实 现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发 展起着重要作用,因而具有强大的生命力,受 到人们的广泛重视和欢迎。
八、毕业设计的一般要求
1.明确学习目的,端正学习态度
2.在教师的指导下,由学生独立完成 3.正确处理理论计算与结构设计的关系
4.正确处理继承与创新的关系
5.正确使用标准和规范
九、应注意的问题
一人一题,图纸和计算结果必须相符 掌握进度,检查进度,作为成绩评定参考 计算到一定地步必须及时铺图,否则部分计算是进展不下去的 计算方案不恰当时一定要返工,否则坚持下去导致图纸返工将损 失惨重 图纸细节一定要读懂,不要照搬别人的图线画轴的中心孔、键槽、 螺纹、焊接、表面粗糙度、装配图的配合尺寸标注要严格按照标 准标 图纸的规范性要求 正确选择和合理布置视图 合理标注尺寸 标注公差、表面粗糙度和形位公差 编写技术要求 标题栏
表1-1 臂部的运动参数
运动名称 伸缩 升降 横移 回转 俯仰 符号 X Z Y φ θ 行程范围(mm或°) 速度(mm/s或°/s)
表1-2 腕部的运动参数
运动名称 回转 上下摆动 左右摆动 横移 符号 ω θ1 φ1 y1 行程范围(mm或°) 速度(mm/s或°/s)
五、设计工作量
工业生产上应用的机械手,由于使用场合和工 作要求的不同,其结构型式亦各不相同,技术 复杂程度也有很大差别。但它们都有类似人的 手臂、手腕和手的部分动作及功能;一般都能 按预定程序,自动地、重复循环地进行工作。 此外,还有些非自动化的装备,具有与人体上 肢类似的部分动作,结构上与工业机械手是一 致的,亦可归属于工业机械手的范畴。例如, 早期就有一种由人直接用绳索牵引进行操作的 随动机械手和近期发展起来的由人工进行操纵 的机械手(如平衡吊),以及一些就近按钮控 制或遥控的非全自动的单循环的机械手等。
5)进行特殊作业 在现代科学技术中,原子能的应用,海底资源 的开发,星际探索等等都已为人们所熟悉。但 放射性辐射,或海底、宇宙等环境,常常是人 体不能直接接触或难以接近的,采用遥控机械 手代替人们进行这种作业,既能完成这些特殊 作业,又能长时间地安全地进行工作,成为人 类向新的自然领域进军的一种有效手段。
十、准备答辩事宜
完成设计后,应及时做好毕业设计的最后一个环节——答 辩的准备工作及答辩。
在答辩前,应做好以下工作:
按要求完成规定的设计任务,把图纸叠好(参见右图); 说明书装订好,一同放在《毕业设计资料袋》内; 资料袋封面写上专业班级 (专业要写全称 )、姓名、学号、 指导教师、题目等。 资料袋的背面要填写完整袋内各项内容,如:1)设计说明 书一份;2)装配图(0号)2张;等
毕业设计 ——工业机械手
一、毕业设计的目的
1.毕业设计是高等学校教学过程中实现培养 目标的最后一个综合性教学实践环节 2.学生应在教师指导下,按照教学计划的要 求,独立完成一项毕业设计任务
3.毕业设计是学生在校期间所学知识、理论 及各种能力的综合应用与升华,是创新潜能得 到激发的过程,是对专业教学目标、教学过 程、教学管理和教学效果的全面检验
⑺手指夹持范围(mm)和握力( 即夹紧力或吸力)(N)。 ⑻定位精度:位置设定精度及重复定位精度(±mm)。 ⑼程序编制方法及程序容量:如插销板、二极管矩阵插销 板、一位机可编过程控制、多位机控制以及示教存储等。 ⑽受信、发信数目,联锁控制信号数目。 ⑾控制系统动力:电、气。 ⑿驱动源:气动的气压大小;液压的使用压力、油泵规格、 电动机功率;电动的电动机类型、规格。 ⒀轮廓尺寸:长×宽×高(mm)。 ⒁重量:整机重量(kg)。
注塑机机械手
2)组成自动生产线 在单机自动化的基础上,若采用机械手自动装 卸和输送工件,可使一些单机连接成自动生产 线。目前在轴类和盘类工件的生产线上,采用 机械手来实现自动化生产尤为广泛。如:轴类 加工自动生产线及其上下料机械手、盘类加工 自动生产线及其机械手、齿轮加工机床的上下 料机械手等。
3)高温作业自动化 在高温环境下作业(如热处理、铸造和锻造 等),工人的劳动强度大,劳动条件差,采用 机械手操作,更具有现实意义。如汽车钢板弹 簧淬火机械手、压铸机用浇铸机械手等。
压铸机机械手
4)操作工具 用机械手握持工具,在高温、粉尘及有害气体 环境下进行自动化操作,可以使人脱离恶劣的 劳动条件,并减轻劳动强度,提高劳动生产率 和保证产品质量。如汽车车身等薄钢板的点焊 工艺、自动喷漆或自动喷丸清砂工作等。
1.工业机械手工作装配图1张(0号); 2.零件图6~8张(手部相关零件,由装 配图中拆得); 3.液压系统图1张; 4.控制系统图1张; 5.设计计算书1份(40~50页约8000字) 6.答辩
六、成绩评定
综合设计表现、图纸质量书
1.工业机械手设计指导书 2.机械设计手册