D385-电动机械手设计 下载积分：50　资料编号： D385

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Word版说明书1份，共57页，约28000字

CAD版本图纸，共4张

摘  要

在中国工业发展中，很多高生产率高精度的机械加工设备从国外引进，比如数控车床和铣床等，还有把几种机床的功能集中在一起的加工中心等。总之这类 CNC机床大大的提高了工作速度，产品的加工精度，降低了工作的劳动强度，所以大受欢迎。但是这类设备引进费用也是相当的昂贵，所以国内很多企业的技术人员在原先的旧机床上进行改进，来达到提高生产率和降低工人的劳动强度，实现工业自动化，这类改进同样也大受欢迎。

    因此为普通机床配套设计一套上料机械手，可以起到减少上料的时间，减轻工人劳动强度的目的。机械手是一种模仿人体上肢运动的机器，它能按照预定要求输送工种或握持工具进行操作的自动化技术设备，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。

    工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高 劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁，单调的操作，如果没有机械手那么工人的劳动强度是很高的，有时候还要用行车员工件，生产速度大大延缓，这种情况采用机械手是很有效的。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作。更显其优越性，有着广阔的发展前途。

关键词：机械手，自动化，上料时间，劳动强度

目录

1 绪论 1

1.1机器人概述 1

1.2 机器人的历史、现状 3

1.3机器人发展趋势 4

2 设计内容及方案的拟定 5

2.1课题工作要求 5

2.2课题基本参数的确定 5

2.3总体方案的确定 7

3 结构设计 8

3.1手部结构设计 8

3.1.1手指的形状和分类 9

3.1.2设计时应考虑的几个问题 9

3.1.3手部夹紧的设计 9

3.1.4手爪的夹持误差及分析 11

3.2手腕结构设计 14

3.2.1手腕的自由度 14

3.2.2手腕驱动力的计算 15

3.3手臂结构设计 19

3.3.1设计参数 20

3.3.2手臂伸缩的尺寸设计与校核 20

3.3.3手臂升降的尺寸设计及校核 21

3.3.4手臂的尺寸设计与校核 22

3.4腰部结构设计 23

3.4.1设计采用具体方案 24

3.4.2腰部升降驱动力的计算 24

4 驱动系统设计 28

4.1驱动方式的选择 28

4.1.1驱动方案的确定 29

4.1.2臂部驱动电机的选择 30

4.1.3手腕手爪驱动电机的选择 32

4.2传动方式的选择 33

4.2.1工业机器人常用的传动机构形式 33

4.3制动器 35

5 控制系统硬件设计 36

5.1控制系统模式的选择 36

5.2 控制系统的搭建 36

5.2.1工控机 36

5.2.2数据采集卡 37

5.2.3伺服放大器 37

5.2.4端子板 38

5.2.5电位器及其标定 38

5.2.6电源 41

6 控制系统软件设计 42

6.1预期的功能 42

6.2实现方法 42

6.2.1实时显示各个关节角及运动范围控制 42

6.2.2直流电机的私服控制 42

6.2.3电机的自锁 43

参考文献 46

翻译 48

外文原文： 48

中文译文： 52

致谢 55

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