D377-移动式机械手设计 下载积分：150　资料编号： D377

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Word版说明书1份，共91页，约45000字

CAD版本图纸，共6张

摘  要

机械手是通过模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的一种自动装置。它特别是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人作业。目前，机械手虽然还不如人手那样灵活，但它具有不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此获得日益广泛的应用。机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置三大部分组成，智能机械手还具有感觉系统和智能系统。

通过对机械专业四年的所学知识进行整合，对工业机械手各部分结构和功能的论述和分析，本文设计了一种圆柱坐标形式的移动式机械手。本文重点针对机械手的手腕、手臂、机身等各部分机械结构以及机械手的移动平台进行了设计，同时对液压驱动系统进行了详细的理论分析和计算。

机械手可用来实现如抓取、操作等动作，移动平台用来扩展机械手的工作空间，使机械手能以更适合的姿态来执行任务。

关键词：移动式机械手；移动平台；液压系统 

目    录

一般部分

1 绪论 1

1.1机械手简史 1

1.2应用简况 1

1.3工业机械手的分类 2

1.3.1按规格（所搬运的工件重量）分类 3

1.3.2按功能分类 3

1.3.3 按用途分类 3

1.3.4按机械手的驱动方式分类 4

1.3.5按控制方式分类 4

1.4工业机械手的组成 4

1.4.1执行机构 5

1.4.2驱动机构 6

1.4.3控制系统 6

1.5工业机械手的规格参数 6

1.6机械手的机能 7

1.6.1机能的概述 7

1.6.2机能的分类说明 8

1.6.3运动机能和识别机能 8

1.7工业机械手的发展状况与发展趋势 9

2 设计内容及方案的拟定 11

2.1方案的制定原则 11

2.2结构布置要求及平稳性与定位精度 11

2.3具体方案选择 12

2.3.1自由度的选择 12

2.3.2坐标系的选择 13

2.3.3驱动方式的选择 14

2.3.4机械手的手部结构方案设计 15

2.3.5机械手的手腕结构方案设计 15

2.3.6机械手的手臂结构方案设计 15

2.3.7机械手的总体布置方案 15

2.4机械手的主要参数 15

2.5机械手的技术参数 16

2.5.1臂力的确定 16

2.5.2工作范围的确定 16

2.5.3运动速度确定 17

3 机械手手部设计 17

3.1概述 17

3.2结构选型设计 19

3.3相关设计计算 20

3.3.1夹紧力的计算 20

3.3.2驱动力计算 21

3.3.3确定液压缸的直径D 22

3.3.4手指部连接销的选择与校核 23

3.3.5液压缸局部尺寸设计 24

3.3.6手爪的夹持误差分析与计算 25

4 机械手腕部设计 28

4.1概述 28

4.1.1腕部设计的基本要求 28

4.1.2腕部的运动 29

4.2腕部回转力矩的计算 31

4.3回转缸尺寸计算 33

4.4回转液压缸动叶片宽度计算 34

5 臂部设计 34

5.1概述 34

5.1.1臂部设计的基本要求 34

5.2手臂伸缩部设计 36

5.2.1结构选型设计 36

5.2.2伸缩液压缸的设计计算 37

5.2.3伸缩液压缸尺寸的确定 39

5.2.4伸缩臂导向套设计 40

5.3俯仰运动机构设计 40

5.3.1俯仰摆动液压缸驱动力矩的计算 41

5.3.2俯仰缸摆动驱动力计算 42

5.3.3俯仰摆动缸的设计计算 44

6 机身的回转机构设计 45

6.1概述 45

6.2手臂回转液压缸的设计计算 45

6.2.1手臂回转时所需的驱动力矩 45

6.2.2回转缸内径D的计算 46

7 移动平台设计 47

7.1概述 47

7.1.1移动机器人概述 47

7.1.2移动机械手平台系统 47

7.1.3国内外研究现状 47

7.2移动机械手移动平台总体设计 48

7.3移动平台本体电气系统设计 48

7.3.1电机功率计算 48

7.3.2直流电机特性 50

8 液压驱动系统 52

8.1液压系统传动方案的确定 52

8.1.1各液压缸的换向回路 52

8.1.2调速方案 52

8.1.3减速缓冲回路 53

8.1.4系统安全可靠性 54

8.2计算和选择液压元件 55

8.2.1液压泵 55

8.2.2选择液压控制阀和辅助元件 56

参考文献 58

翻译部分

英文原文 59

中文译文 70

致  谢 80

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