机械手课程设计

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1、《机电系统》课程设计说明书课程设计任务书姓名班级学号设计题目简易型机械手的设计设计任务：（1）方案论证；在其基础上进行机械手的总体设计，并绘制总体布局图。（2）驱动系统设计：根据机械手的特点，选用舍党的驱动方式，根据总体设计要求进行电机选型。进行电机选型相关计算。进行驱动系统零部件的选型和设计。绘制驱动系统布局图。（3）控制系统设计：确定机械手的控制方式并进行控制系统的控制与编程。绘制控制系统布局图。（4）传感与测试系统设计：进行控制与驱动系统的传感与测试系统的设计。（5）机械本体设计：进行机械

2、本体零部件设计，绘制总体和零件图。设计工作量:（1）设计说明书一份（2）CAD图纸5张（3）文档整理排版指导教师设计时间2011年1月3日～2011年1月21日目录第1章绪论……………………………………………………………11.1机械手概述……………………………………………………………11.2机械手的设计目的……………………………………………………31.3机械手的设计内容……………………………………………………41.4机械手的分类及其在生产中的应用……………………………………51.5机械手的应用意

3、义……………………………………………………81.6机械手的技术发展方向………………………………………………9第2章设计方案的论证………………………………………………102.1机械手的总体设计…………………………………………………102.2机械手腰座结构的设计………………………………………………122.3机械手手臂结构的设计………………………………………………142.4工业机器人腕部的结构………………………………………………162.5机械手末端执行器（手爪）的结构设计………………………………182

4、.6机械手的机械传动机构的设计…………………………………………212.7机械手驱动系统的设计………………………………………………262.8机器人手臂的平衡机构设计……………………………………………33第3章理论分析和设计计算…………………………………………343.1液压传动系统设计计算………………………………………………………343.2电机选型有关参数计算………………………………………………………43第4章控制系统的设计………………………………………………474.1可编程控制器PLC………………

5、……………………………………474.2PLC的选型……………………………………………………………514.3机械手的工艺流程……………………………………………………534.4机械手的PLC控制系统程序…………………………………………57第5章机械手本体设计………………………………………………595.1机械手零部件设计…………………………………………………..595.2机械手总成和零件图…………………………………………...….…61致谢……………………………………………………………………62参考文

6、献………………………………………………………………63第1章绪论1.1机械手的概述机械手主要由手部、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

7、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。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。机械手通常常机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。

8、机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动