毕业设计（论文）-六自由度机械手设计

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1、六自由度机械手结构设计摘要随着人类活动领域的进一步扩大，人们对非制造业用机械手的研究空前活跃起来，对机械手智能化和多样化的要求也越来越高，需要机械手具有对外感知能力以及局部的自己规划能力等。而通用机械手也在向机构灵巧、动作准确可靠、反应快、重量轻、刚度好、便于装卸与维修等方向快速发展。此机械手采用全液压驱动方式，采用球坐标形式，自由度数为六，分别为Z方向的升降运动；绕Z方向的回转运动；手臂的仰俯运动；X方向的伸缩运动；手腕的仰俯运动；绕X方向的冋转运动；主要完成手部结构、腕部结构、臂部结构和机身机构的设计，各部分缸体的结构位置的设计计算，各自由度运动的实现。具体结构设计过

2、程中用了大量时间对机械手各部分进行了校核。在机构满足设计参数的条件下，使结构设计尽量优化。【关键词】机械手；通用；自由度；液压驱动；球坐标AbstractWithfieldsofhumanactivitygoingfurther,theresearchonapplicationofthemanipulatorinnon-manufacturingsectorhasbeenrisinglargely.Therequirementstomanipulatorofintelligentanddiversificationareincreasinglyhigherandhighe

3、rtomeetpeople'sdemand，whichneedmanipulatorwithcapabilityofexternalperceptionandlocalplanning.Anduniversalmanipulatoralsohasdevelopedrapidlytowardsthedirectionofdexterousmechanism,accurateandreliablemovements，rapid-reaction，lightweight，highstiffness.Andtheuniversalmanipulatorcaneasytoloada

4、ndunloadandtoberepairedeasily.Thenumberoffreedom-degreemanipulatorwhichusingtheapproachofhydraulic-driven,usingsphericalcoordinatesformsissix，whichincludeZdirectionofthemovement,therotarymovementaroundZdirection，theswingmovementofarms，Xdirectionofthestretchingexercise，swingmovementofthewr

5、ist，therotarymovementaroundXdirection.Structureofthehand，wrist，armarecaculatedanddesigned.Thecheckingforeachpartofthemanipulatorcostsmuchtimeduringprocessofspecificstructuraldesign.Intheconditionofmeetingtherequirementofparameters，thestructureisoptimizedasfaraspossible.【Keywords】Manipulat

6、or;Universal;Freedom-degree;Hydraulic目录第1章绪论1.1选题的背景和目的及意义11.2国内外研宂状况和研宂成果11.3课题的研究方法21.4木文研究内容3第2章总体设计方案42.1总体设计要求42.2运动分析简介42.2.1机器人运动方程的表示42.2.2构件坐标系的确定2.3J'62.4设计路线与方案62.4.1设计步骤62.4•2矛卩主h72.5本章小结第3章手部结构的设计和计算83.1手部设计83.2钳爪式手指定位误差的分析93.3手部夹紧油缸的设计113.4油缸壁厚的计算123.5活塞杆的计算和校核133.6本章小结13第4章

7、腕部结构的设计和计算144.1腕部回转油缸的设计144.2腕部摆动油缸的设计164.3本章小结19第5章小臂的设计和计算205.1小臂结构的设计和伸缩油缸的计算205.2活塞杆强度和刚度的校核235.3导向杆的强度校核245.4本章小结25第6章俯仰缸的设计和计算266.1俯仰结构的设计和计算266.2缸盖螺钉的强度校核286.3本章小结29第7章大臂的结构设计和计算307.1大臂冋转缸的设计计算307.2油缸定片连接螺钉的校核337.3机械手大臂升降缸的设计和计算347.4机械手的不自锁的条件367.5木章小结错误!未定义书