机械人手关节设计及控制毕业设计

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1、四川理工学院毕业设计机械人手关节设计及控制学生:XXXX学号：XXXXX专业：机械设计制造及其自动化班级：XXXXX指导教师：王汉胜四川理工学院机械工程学院二OXX年X月四川理工学院毕业设计摘要本次设计是通过五个液压缸（其中包括两个回转缸）达来实现机械手的四个自由度，即手指夹紧与松开、手腕回转、手臂伸缩、手臂回转、手臂升降五个主要运动。本次设计根据机械手的相关设计要求，从第3章到第6章分别对机械手的手部、腕部、臂部和机身所需的液压缸和液压马达进行了相关的计算选择。第7章则是对机械手液压系统控制的一个整体设计，利用电磁换向阀的得失电来控制机械手的相关动作

2、。第8章是基于机械手液压系统的控制，采用PLC来实现机械手完成搬运动作的自动化控制。关键词：机械人；手关节；设计；控制；I四川理工学院毕业设计ABSTRACTThedesignofthehydrauliccylinderthroughthefive(includingtworotarycylinder)toachieveuptofourdegreesoffreedommanipulator,thatis,withthereleaseclampingfinger,wristrotation,armstretching,armrotation,armmov

3、ementsinfivemajormovement.Thedesignofthemanipulatorinaccordancewiththerelevantdesignrequirements,fromChapter3toChapter6ofthemanipulator,respectively,hand,wrist,armandbodyandthenecessaryhydrauliccylinderhydraulicmotorforthecalculationoftherelevantoptions.Chapter7isamechanicalhand

4、controlledbyahydraulicsystemoftheoveralldesign,useoftheelectromagneticvalvetocontrolthepowerofthegainsandlossesrelatedtorobotmotion.Chapter8isbasedonthehydraulicmanipulatorcontrolsystemusingPLCtoachievetherobotcompletedthetransferoftheautomaticcontrolaction.Keywords:Robot;handjo

5、ints;design;control.I四川理工学院毕业设计目录摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1工业机械手的简史11.2工业机械手在生产中的应用31.2.1建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线31.2.2在实现单机自动化方面41.2.3铸、锻、焊热处理等热加工方面41.3机械手的组成51.3.1执行系统51.3.2驱动机构61.3.3控制系统61.4工业机械手的发展趋势71.5本文主要研究内容81.6本章小结9第2章机械手的总体设计方案102.1机械手基本形式的选择102.2机械手的主要部件及运动102.3驱动机构的选择112.4机械手

6、的技术参数列表112.5本章小结11第3章机械手手部的设计计算133.1手部设计基本要求133.2典型的手部结构13四川理工学院毕业设计3.3机械手手抓的设计计算133.3.1选择手抓的类型及夹紧装置133.3.2手爪结构尺寸设计153.3.3手抓的力学分析183.3.4手爪夹紧力的计算183.4弹簧的设计计算[17]203.4.1弹簧工作条件的确定213.4.2弹簧性能参数选择及计算213.5液压缸结构尺寸设计计算253.5.1液压缸推力计算253.5.2液压缸结构尺寸设计计算[18]263.6本章小结28第4章腕部的设计计算294.1腕部设计的基本

7、要求294.2腕部的结构以及选择294.2.1典型的腕部结构294.2.2腕部结构和驱动机构的选择304.3腕部的设计计算304.3.1腕部所需克服的阻力矩计算304.3.2腕部驱动力的计算324.3.4液压缸盖螺钉的计算334.3.5动片和输出轴间的连接螺钉344.4本章小结35第5章臂部的设计及有关计算365.1臂部设计的基本要求365.2手臂的典型机构以及结构的选择375.2.1手臂的典型运动机构375.2.2手臂伸缩机构的选择385.3手臂直线运动的驱动力计算38四川理工学院毕业设计5.3.1手臂摩擦力的分析与计算385.3.2密封装置的摩擦阻

8、力405.3.3回油路产生的回油阻力405.3.4手臂惯性力的计算405.4液压缸结构的的设计