基于单片微机控制的机械手设计毕业设计（论文)word格式

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1、目录基于单片微机控制的机械手设计（机械结构）摘要在工业生产中，机械手系统有着广泛的应用，如工件转移、工件装配、加工中心刀库换刀等，作为一种相对较新的机电一体化设备，它正开始改变现代化工业面貌。本设计为三自由度圆柱坐标型工业机械手，其工作方向为两个直线方向和一个旋转方向。本机械手使用气动夹紧装置，两直线方向的运动由两对丝杠螺母机构完成，通过步进电机驱动，一个旋转方向的运动也由步进电机驱动,因为使用单片机可以较容易地控制步进电机。在控制器的作用下，机械手执行将工件从一个位置拿到另一个位置这一动作。本机械手系统具有较大的柔性：控制方面，因机械手可以较容易地与PC机通信；上位机程

2、序通过VB语言编写，可以通过改写上位机程序，比如增加可以调用的子程序、数据库等，使机械手实现更加强大地功能；机械结构方面，本机械手的末端执行机构可以更换，可以通过更换末端执行机构使机械手完成不同的任务。本文的主要内容包括：机械手总体结构方案的选型、机械手的动力学参数计算、机械手的运动学设计、运动部件的设计与校核、结构设计等。本文是对整个设计工作较全面的介绍和总结。关键词：机械手自由度结构Ⅰ目录目录摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ目录…………………………………………………………………………………………Ⅱ第一章前言1第二章机械手总体结

3、构的确定42.1机械手自由度的确定42.2工作空间和额定负载的确定42.3确定分辨率、重复性42.4机械手结构形式的确定5第三章动力学参数计算73.1末端夹持系统的设计73.1.1手爪夹持装置的机构选型73.1.2夹持气缸的选用83.2水平运动机构动力学参数计算103.2.1螺纹传动的强度设计与校核103.2.2水平运动步进电机的选择123.3竖直运动机构力学参数计算133.3.1螺纹传动的强度设计与校核133.3.2竖直运动步进电机的选型143.4转盘运动机构动力学参数计算15第四章运动学设计184.1手爪部件及水平运动部件的设计184.1.1手爪部件的设计与校核184

4、.1.2水平运动部件的设计与校核194.2竖直运动部件的设计23第五章传动部件的设计255.1传动轴的设计与校核255.1.1传动轴的结构设计255.1.2传动轴的强度校核255.2轴承的选用与校核275.2.1水平丝杆外端轴承的选用与校核275.2.2竖直运动处丝杆与转盘连接处轴承的选用与校核295.3键连接的选用与校核315.3.1传动轴与转盘连接处键连接的选用与校核315.3.2竖直运动处丝杆与齿轮处键连接的选用与校核315.4传动齿轮的设计与校核335.4.1水平运动传动齿轮副的设计与校核33第六章机械手部件的结构设计376.1水平运动部件结构设计376.2运动箱

5、体结构设计38第七章总结41致谢…………………………………………………………………………………………44参考文献………………………………………………………………………………………45Ⅰ淮安信息职业技术学院综合毕业实践说明书(论文)第一章前言基于单片机控制的机械手，就其本质上来说，属于工业机器人的范畴，机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是当代科学技术发展最活跃的领域之一，也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。工业机器人的研究、制造和应用水平，是一个国家科技水平和经济

6、实力的象征，正受到许多国家的广泛重视。目前，工业机器人的定义，世界各国尚未统一，分类也不尽相同。最近联合国国际标准化组织采纳了美国机器人协会给工业机器人下的定义：工业机器人是一种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。参考国外的定义，结合我国的习惯用语，对工业机器人作如下定义：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

7、件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。工业机器人的发展，由简单到复杂，由初级到高级逐步完善，它的发展过程可分为三代：第一代工业机器人就是目前工业中大量使用的示教再现型工业机器人，它主要由手部、臂部、驱动系统和控制系统组成。它的控制方式比较简单，应用在线编程，即通过示教存贮信息，工作时读出这些信息，向执行机构发出指令，执行机构按指令再现示教的操作。第二代机器人是带感觉的机器人。它具有寻力觉、触觉、视觉等进行反馈的能力。其控制方式较第一代工业机器人要复杂得多，这种机器人从1980年开始进入了实用阶段，不久即将普及应用。第三代工