轻型平动搬运机械手的设计(有全套图纸）.doc

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轻型平动搬运机械手的设计及运动仿真
摘要
随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计计算过程 。
首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。
文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方法。全面详尽的讨论了搬运机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。
最后使用软件对机械手的手部实现运动仿真。
关键词：机械手；运动仿真；液压传动；液压缸；

The light stable motion transports manipulator's design and the movement simulation
Abstract
The applying of the manipulators are more and more important in the industry, with

目录
中文摘要 1
英文摘要 错误！未定义书签。
主要符号表 3
1 绪论 3
1.1前言 3
1.2 工业机械手的简史 错误！未定义书签。
1.3工业机械手在生产中的应用 错误！未定义书签。
1.3.1 建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线 错误！未定义书签。
1.3.2 在实现单机自动化方面 错误！未定义书签。
1.3.3 铸、锻、焊热处理等热加工方面 错误！未定义书签。
1.4 机械手的组成 错误！未定义书签。
1.4.1 执行机构 错误！未定义书签。
1.4.2 驱动机构 错误！未定义书签。
1.4.3 控制系统分类 错误！未定义书签。
1.5工业机械手的发展趋势 错误！未定义书签。
1.6 本文主要研究内容 错误！未定义书签。
1.7 本章小结 错误！未定义书签。
2 机械手的总体设计方案 错误！未定义书签。
2.1 机械手基本形式的选择 错误！未定义书签。
2.2机械手的主要部件及运动 错误！未定义书签。
2.3驱动机构的选择 错误！未定义书签。
2.4 机械手的技术参数列表 错误！未定义书签。
2.5 本章小结 错误！未定义书签。
3 机械手手部的设计计算 错误！未定义书签。
3.1 手部设计基本要求 错误！未定义书签。
3.2 典型的手部结构 错误！未定义书签。
3.3机械手手抓的设计计算 错误！未定义书签。
3.3.1选择手抓的类型及夹紧装置 错误！未定义书签。
3.3.2 手抓的力学分析 错误！未定义书签。
3.3.4 夹紧力及驱动力的计算 错误！未定义书签。
3.3.5 手抓夹持范围计算 错误！未定义书签。
3.4 机械手手抓夹持精度的分析计算 错误！未定义书签。
3.5弹簧的设计计算 错误！未定义书签。
3.6 本章小结 错误！未定义书签。
4 腕部的设计计算 错误！未定义书签。
4.1 腕部设计的基本要求 错误！未定义书签。
4.2 腕部的结构以及选择 错误！未定义书签。
4.2.1典型的腕部结构 错误！未定义书签。
4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 错误！未定义书签。
4.3 腕部的设计计算 错误！未定义书签。
4.3.1 腕部设计考虑的参数 错误！未定义书签。
4.3.2 腕部的驱动力矩计算 错误！未定义书签。
4.3.3 腕部驱动力的计算 错误！未定义书签。
4.3.4 液压缸盖螺钉的计算 错误！未定义书签。
4.3.5动片和输出轴间的连接螺钉 错误！未定义书签。
4.4 本章小结 错误！未定义书签。
5 臂部的设计及有关计算 错误！未定义书签。
5.1 臂部设计的基本要求 错误！未定义书签。
5.2 手臂的典型机构以及结构的选择 错误！未定义书签。
5.2.1 手臂的典型运动机构 错误！未定义书签。
5.2.2 手臂运动选择机构的 错误！未定义书签。
5.3 手臂直线运动的驱动力计算 错误！未定义书签。
5.3.1 手臂摩擦力的分析与计算 错误！未定义书签。
5.3.2 手臂惯性力的计算 错误！未定义书签。
5.3.3 密封装置的摩擦阻力 错误！未定义书签。
5.4 液压缸工作压力和结构的确定 错误！未定义书签。
5.5 本章小结 错误！未定义书签。
6 机身的设计计算 错误！未定义书签。
6.1 机身的整体设计 错误！未定义书签。
6.2 机身回转机构的设计计算 错误！未定义书签。
6.3 机身升降机构的计算 错误！未定义书签。
6.3.1 手臂偏重力矩的计算 错误！未定义书签。
6.3.2 升降不自锁条件分析计算 错误！未定义书签。
6.3.3 手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 错误！未定义书签。
6.4 轴承的选择方案 错误！未定义书签。
6.5 本章小结 错误！未定义书签。
7 ADAMS 模型的建立与仿真 错误！未定义书签。
7.1虚拟样机技术 错误！未定义书签。
7.2 ADAMS软件 错误！未定义书签。
7.3 手部模型的建立 错误！未定义书签。
7.4 本章小结 3
8 结论 3

主要符号表
手指夹紧力 N
D 弹簧中径
弹簧内径
弹簧外径
C 弹簧旋绕比
n 弹簧有效圈数
M 转动缸的回转力矩
偏重力臂 mm
偏重力矩
t 螺钉间距 mm
螺钉承受的拉力 N
工作载荷 N
预紧力 N
转动缸起动角 度
转动缸转动角速度
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　　　　　　　　　　　　　　　　西安工业大学学士学位论文　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1 绪论
1.1前言
用于再现人手的的功能的技术装置称为。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、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。
工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。机械手
图7.6

7.4 本章小结
通过本章，对机械手的手部进行了建模，并对结果以曲线的形式输出仿真结果。对于ADAMS建模，在ADAMS/View提供有零件库，可以创建各种基本的物体。对于复杂形状的物体可以使用ADAMS/Exchange模块从其它CAD软件（如：Pro/e）中输入零件模型。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　8　结论　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
8 结论
通过此次毕业设计，使我了解了机械手的很多相关知识。使我也了解了当前国内外在此方面的一些先进生产和制造技术，了解了机械手设计的一般过程，通过对机械手的结构设计作了系统的设计，掌握了一定的机械设计方面的基础，也学会了使用ADAMS软件创建模型，并使用ADAMS软件对机械手进行简单的运动仿真。为以后的工作学习创造了一定基础。
1、 本次毕业设计只是对搬运机械手的结构和驱动做了系统的计算设计，设计中没有涉及到机械手的控制问题，对这方面有点模糊，需要在以后的工作学习中了解和掌握。
2、 本次设计的是轻型平动搬运机械手设计，相对于通用机械手，因此，动作固定，结构简单，同时成本低廉，专用性比较高，可实现车间内的一些搬运工作。
3、采用液压传动，液压出力大，臂力可达1000N以上，且可用电液伺服机构，实现连续控制，使机械手用途更广，定位精度一般非常高，在1mm内。
3、 该机械手选择配置二指夹持手指，抓取一般棒料。必要时可以更换手抓，抓取箱体等。
4、 本次设计只对机械手的手部进行了运动模拟仿真，对虚拟样机还只是处于了解阶段，做的运动仿真难免有错误之处。
5、 由于经验知识水平的局限，设计难免有不到之处，望读者见量，指正。

　　　　　　　　　　　　　　西安工业大学学士学位论文　　　　　　　　　　　　　　　　

致 谢
在本论文的工作中，自始自终得到了西安工业大学机电工程学院沈云波老师的精心指导和亲切关怀。导师严谨的治学态度、严于律己宽以待人的做人风范是作者终身学习的榜样。另外导师们的课题组活跃的学术风气、学术观点与为人上的坦诚也深深的感染了作者，使作者获得了太多的启发，在此特表深深谢意！
在课题研究的整个过程中，沈云波老师一直给予了悉心的指导与帮助。在同他的合作中取得了很大的进步，同时他丰富的理论知识及实际工作经验、对待学术问题的科学态度令作者钦佩。在此表示由衷的感谢！
在进行机械手机械结构设计过程当中，和我一起研究探讨的舍友表示感谢。也对这四年来给予了我各方面极大支持及鼓励机械学院老师表示感谢。最后向其他关心我支持我的老师、朋友、同班同学一并表示感谢。

参考文献
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