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1、本科毕业设计一种吸盘式搬运机械手的设计与研究商 丘 工学院学 院专 业学 号学生姓名指导教师提交日期诚信承 诺 书本人郑重承诺和声明:我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定,恪守学术规范,此毕业设计中均系本人在指导教师指导下独立完成,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,没有篡改研究数据,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,如有违规行为发生,我愿承担一切责任,接受学校的处理,并承担相应的法律责任。毕业设计作者签名：年月日I摘 要 根据工厂的实际环境和自动化设备的布局，设计了六个自由度的关节型吸盘式搬运机械手，它基本能够到达空间的任意位置，实现物品的准确转移。通过查阅相关资料，结合各
2、方面的因素，确定了机械手的总体设计方案，通过相关的技术参数的查阅，确定了手臂、吸盘等参数的标准化。在此基础上通过采样、分析、计算、校验，确定了各部件的结构尺寸，以及电机、减速器规格的选择。通过 solidworks 软件，根据相关尺寸的大小，绘制出机械手的三维实体模型，并且绘制出相应的工程图。对吸盘机械手进行运动学分析及手臂的位移、速度、加速度等运动仿真，模拟出机械手的运动轨迹，绘制出机械手的运动参数曲线图，并能够实现物品迅速准确转移到目的地的动作。关键词：吸盘式关节型机械手；机器臂结构分析；结构设计；三维设计；运动学仿真IIASTRACTAccording to the layout of
3、the actual plant environment and automation equipment, the design of the six degrees of freedom articulated suction cup type manipulator, which can basically arrive at arbitrary location in space, to realize the accurate transfer. Through access to relevant information, combined with various aspects
4、 of factors, to determine the overall design scheme of the manipulator, through access to relevant technical parameters to determine the arm, standardization of disk parameters. On this basis, through sampling, analysis, calculation and validation, to determine the structure size of each component,
5、and the motor, deceleration device specification.By SolidWorks software, according to the size related to the size of the draw the three-dimensional entity model of the manipulator, and draw the corresponding engineering drawings. The manipulator sucker for kinematics analysis and arm of the displac
6、ement, velocity and acceleration of motion simulation. Simulation of the trajectory of the manipulator draw manipulator motion of parametric curves, and can realize the goods quickly and accurately transferred to the destination of the action.Key words: Articulated manipulator；Robot arm structure an
7、alysis；Structure design；Three-dimensional design;Kinematics simulationIII目 录1 绪论 .11.1 引言 .11.2 关节机械手研究概况 .21.2.1 国外研究现状 .21.2.2 国内研究现状 .21.3 关节机械手的总体结构 .31.4 主要内容 .41.5 本章小结 .52 总体方案设计 .62.1 机械手工程概述 .62.2 工业机械手总体设计方案论述 .62.3 机械手机械传动原理 .72.4 机械手总体方案设计 .82.5 本章小结 .93 机械手大臂部结构设计 .103.1 大臂部结构设计的基本要求 .1
8、03.2 大臂部结构设计 .103.3 大臂电机及减速器选型 .103.4 减速器参数的计算 .113.5 承载能力的计算 .153.5.1 柔轮齿面的接触强度的计算 .153.5.2 柔轮疲劳强度的计算 .163.6 本章小结 .204 小臂结构设计 .214.1 腕部设计 .214.1.1 手腕偏转驱动计算 .214.1.2 手腕俯仰驱动计算 .324.1.3 电动机的选择 .324.2 小臂部结构设计 .344.3 小臂电机及减速器选型 .344.3.1 传动结构形式的选择 .354.3.2 几何参数的计算 .354.4 凸轮波发生器及其薄壁轴承的计算 .364.4.1 柔轮齿面的接触强度的计算 .374.4.2 柔轮疲劳强度的计算 .374.5 轴结构尺寸设计 .384.6 轴的受力分析及计算 .394.7 轴承的寿命校核 .404.8 本章小结 .425 机身设计 .435.1 步进电机选择 .435.1.1 计算输出轴的转矩 .43IV5.1.2 确定各轴传动比 .455.1.3 传动装置的运动和动力参数 .455.2 齿轮设计与计算 .485.2.1 高速级齿轮设计与计算 .485.2.2 低速级齿轮设计与计算 .525.3 轴的设计与计算 .555.3.1 输入轴的设计与计算 .555.3.2 中间轴的设计与计算 .
