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1、本科生毕业设计姓 名： 李涛 学 号： 02062200 学 院： 机 电 工 程 学 院 专 业： 机械设计及其自动化 设计题目： 工 业 机 械 手 专 题： 指导教师： 毕莉 职 称： 讲师 二O一四 年 六 月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 机电工程学院 专业年级 机自07-9班 学生姓名 李涛 任务下达日期： 2014年3月20日毕业设计日期：2014年3月20日 2014年6月17日毕业设计题目：工业机械手毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求： 进行工业机械手的设计计算：抓重10Kg，夹持棒料直径50-70mm，定位精度2.5mm. 进行机械手装配图、零件图的绘制，总图
2、量不少于3.5张（折合A0）进行说明书的撰写，字数不少于两万字进行英文文献翻译，中文译文不少于3000字院长签字： 指导教师签字： 中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意
3、答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序
4、抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。本文主要叙述了工业机械手的设计过程。本文首通过对机械手组成和分类以及国内外的发展状况的了解，确定了总体方案的设计，采用圆柱坐标型式。之后介绍了机械手的设计理论与方法。分章节详细地讨论了机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。本次设计的机械手采用液压驱动方式，通过活塞液压缸和回转液压缸完成机械手自由度的实现
5、。关键词：机械手； 液压传动； 液压缸AbstractThe manipulator can imitate the manpower and the arm certain movement functions, with by presses the fixed routine to capture, the transporting thing or operation tool automatic operation installment. It may replace humans strenuous labor by to realize the production mecha
6、nization and the automation, can operate under the harmful environment by protects the personal safety , can be more good to save energy and improve the transport efficiency of equipment or products, to reduce restrictions on other modes of transportation and inadequate to meet the requirements of m
7、odern economic development. Thus widely applies in department and so on machine manufacture, metallurgy, electron, light industry and atomic energy.This paper mainly describes the design process of the industrial manipulator.This paper first composition and classification through the manipulator and
8、 the development of international understanding, to determine the overall program design, using a cylindrical coordinate type. After the introduction of the manipulator design theory and methods. Sub-sections detail the manipulators hand, wrist, arm and body and other major components of the structu
9、ral design. The design of the manipulator using hydraulic drive, hydraulic cylinders and rotary piston by hydraulic cylinders to complete the realization of freedom manipulator. Keyword: Manipulator; Hydraulic power transmission; Hydraulic cylinder目 录1 绪论11.1机械手概述11.2 工业机械手的简史11.3工业机械手在生产中的应用21.3.1
10、建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线21.3.2 在实现单机自动化方面21.3.3 铸、锻、焊热处理等热加工方面31.4 机械手的组成31.4.1 执行机构41.4.2 驱动机构51.4.3 控制系统分类51.5 工业机械手的分类61.6国内外工业机械手的发展趋势61.6.1 国外机器人技术现状及发展71.6.2 国内机器人技术现状及发展71.7 本章小结82 机械手的总体设计方案92.1 机械手基本形式的选择92.2机械手的主要部件及运动92.3驱动机构的选择102.4 机械手设计的内容102.5 机械手的基本参数112.6 本章小结113 手部的设计123.1 手部设计基本要求123.2
11、 手部的受力分析133.3 手指的抓取精度的计算163.4 手部夹紧液压缸的设计183.5 本章小结224 腕部的设计234.1 腕部设计的基本要求234.2 腕部的机构及选择234.2.1 典型的腕部结构234.2.2 腕部结构和驱动方式的选择234.3 腕部的设计计算234.4 本章小结265 手臂的设计275.1 臂部设计的基本要求275.2 手臂的典型机构以及结构的选择285.2.1 手臂的典型运动机构285.2.2 手臂运动机构的选择285.3 手臂部分的设计计算285.3.1 水平伸缩直线运动液压缸的驱动力285.3.2 液压缸的尺寸设计305.4 本章小结346 机身的设计356
12、.1 机身的整体设计356.2 机身回转机构的设计计算366.3 机身升降机构的设计计算396.3.1 液压缸驱动力的计算396.3.2 液压缸尺寸的计算416.4 本章小结437 驱动系统447.1工业机械手驱动系统的选择447.1.1各类驱动系统的特点447.1.2工业机械手驱动系统的选择原则447.2液压系统传动方案的确定447.2.1各液压缸的换向回路457.2.2调速方案457.2.3减速缓冲回路467.2.4系统安全可靠性477.2.5液压系统的合成和完善477.3各液压缸流量计算477.4拟定液压系统497.5各液压元件的选择计算517.6本章小结52总结53参考文献54翻译部分55英文原文55中文译文61致谢66 中国矿业大学2014届本科生毕业设计 第66页1 绪论1.1机械手概述用于再现人手的功能的技术装置称为机械手。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装
