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1、成都理工大学工程技术学院毕业论文送料机械手设计作者姓名：专业名称：机械工程及自动化指导教师：成都理工大学工程技术学院学位论文诚信承诺书本人慎重承诺和声明：1.本人已认真学习学位论文作假行为处理办法（中华人民共和国教育部第34号令）、成都理工大学工程技术学院学位论文作假行为处理实施细则（试行）（成理工教发201330号）文件并已知晓教育部、学院对论文作假行为处理的有关规定，知晓论文作假可能导致作假者被取消学位申请资格、注销学位证书、开除学籍甚至被追究法律责任等后果。2.本人已认真学习成都理工大学工程技术学院毕业设计指导手册，已知晓学院对论文撰写的内容和格式要求。3.本人所提交的学位论文（题目：
2、），是在指导教师指导下独立完成，本人对该论文的真实性、原创性负责。若论文按有关程序调查后被认定存在作假行为，本人自行承担相应的后果。承诺人（学生签名）： 20 年 月 日 注：学位论文指向我校申请学士学位所提交的本科学生毕业实习报告、毕业论文和毕业设计报告。送料机械手摘要本课题研究的是工业生产中所使用的送料机械手。所谓机械手，简单地说就是用机械来代替人工作业的一种工业产品。随着科技的不断发展，用机械来代替人工已经成为了必然的发展趋势。它的工作主要是按照控制系统的指令来完成指定的动作，从而完成生产任务。送料机械手的工作原理体现了工业生产的自动化，目前工业自动化还处于发展阶段，机械手对其有不可替代
3、的积极作用。工业机械手最直接的作用就是可以取代人工操作，可以提高生产效率，降低工作强度，减少意外事故的发生。因此，它难免会受到人们的关注。机械手在工业生产中主要作用于一些特殊的工件，比如：重工件、单一少品种。机械手还能在一些特殊领域工作，比如：高温、深水、放射性和其他有毒、污染环境条件。由此可见机械手的作用很突出，在工业领域有着不可忽视的地位，而且在当代这项技术并不太成熟。所以，致力于机械手的研究项目不失为一个很有前途的行业，我们有理由相信在不远的将来工业机械手的发展前途是光明的。关键词：机械手，自动化，工业生产- -Abstract This topic research the feedi
4、ng manipulator is used in industrial production. The so-called manipulator, simply is to use machinery to replace manual operation of a kind of industrial products. With the continuous development of science and technology, with machinery to replace manual has become the inevitable development trend
5、. Its work is mainly in accordance with the instructions of the control system to complete the specified action, so as to complete production tasks. Feeding manipulator principle embodies the automation of industrial production, the current industrial automation is still in the stage of development,
6、 the manipulator is irreplaceable for its positive role. Industrial manipulator is the most direct role can replace manual operation, can improve the production efficiency, reduce working intensity, reduce the happening of the accident. Therefore, it will inevitably be the attention of people. Mecha
7、nical major role in industrial production in some special artifacts, such as: heavy pieces, a few varieties. In addition, the manipulator can work in some special fields, such as: high temperature, deep water, radioactive and other toxic, environmental pollution condition. This shows the role of the
8、 manipulator is very outstanding, in the industrial field has an important position, and the technology is not mature in the contemporary era. Therefore, dedicated to the research project of the manipulator can yet be regarded as a promising industry, we have reason to believe that is bright for ind
9、ustrial robots in the future.Keywords: mechanical arm, automation, industrial production- -目录摘要Abstract目录1绪论11.1 课题背景11.1.1机器人的历史、现状- 2 -1.1.2机器人发展趋势- 4 -1.1.3机械手组成、分类、应用- 4 -1.1.4本文主要的研究内容- 6 -1.2本课题的内容和要求- 6 -2 抓取机构设计- 9 -2.1手部设计计算- 9 -2.2腕部设计计算- 12 -2.3臂伸缩机构设计- 13 -3 液压系统原理设计及草图- 16 -3.1手部抓取缸- 16
10、 -3.2腕部摆动液压回路- 18 -3.3小臂伸缩缸液压回路- 19 -3.4总体系统图- 20 -4 机身机座的结构设计- 22 -4.1电机的选择- 22 -4.2减速器的选择- 24 -4.3螺柱的设计与校核- 24 -5 机械手的定位与平稳性- 26 -5.1常用的定位方式- 26 -5.2稳定和定位精度的影响因素- 26 -5.3机械手运动缓冲装置- 27 -6 机械手的控制- 28 -结论- 31 -参考文献- 32 -致谢- 33 - 前言本课题的设计目的在于运用所学到的机械工程理论设计出符合工业要求的工业机械手。通过设计，提升专业知识的运用，提升学生的工作能力。本课题主要介绍
11、了机械手的发展背景：机器人的发展历史、现状以及发展前景；使用AutoCAD表述了机械手的结构简图、液压原理图；简单介绍了机械手的控制系统。具体内容包括：机械手的组成和分类，机械手的主要参数，液压元件，电机规格及机构的参数；机身机座的电动机和减速器，螺栓的设计和校核，运用材料力学对所选零件确定当量应力，校核剪切强度，弯曲强度；介绍了机械手的定位并分析了影响机械手定位和稳定性的相关因素；此外还简要地介绍了机械手的控制系统。在设计中运用了我们所学的机械设计原理，作图软件，还有表格的使用。通过本次设计展现了我们所学。能从中找出不足，通过学习，取长补短，提升个人专业能力。目前，工业机械手处于一个迅速发展
12、的阶段。很多发达国家正在研发更高科技的机械手。所以，本课题是很有发展前景的。- 1 -1绪论1.1 课题背景1.1.1机器人的历史、现状 机器人开始在美国的发展：1958年,美国公司开发了第一个机器人关节控制。其结构特点是安装在身体旋转长臂,磁铁安装在工件的最后捕获机构,教学模式的控制系统。 在工业机器人领域中，发展最快的当属日本。从1969年引进美国的机器人后，日本就致力于机器人的研究。由此可见，日本工业技术的先进也就不是没有缘由的了。 由于现在的机器人技术并不发达，基本上都是第一代机器人。它的特点就是需要人工控制，只能按既定的方式工作，不能对突发情况做出反应。而且成本还高精度不够。目前,第
13、二代机器人是加强发展。它配备了微机控制系统,感觉如视觉、触觉,甚至与倾听,思考的能力。其原理是研究安装各种传感器,信息反馈,导致机器人的感觉功能。第三代机器人能独立完成任务的过程中工作。主要是与计算机有密切关系，运用到了先进的柔性制造系统。 工业机器人研究制造和应用领域不断扩大,显示伟大的积极参与国际学术交流,学术交流,特别是欧洲和美国和其他国家进行很多。由于机器人的重要性，国际会议上工业机器人ISIR决定每年定期召开一次会议以此来发展提升机器人的运用。 目前,工业机器人主要用于装卸、搬运、焊接、铸造、热处理等,在数量、品种和性能还不能满足工业生产发展的需要。在危险的操作(广义),更多的灰尘、
14、高温、噪音和工作空间不适合手工操作环境中使用的工业机器人代替人工操作是显著的。 在外国机械制造,工业机器人应用程序更重要的是,快速发展。目前主要用于机床、锻压,点焊,绘画和其他作业。它只能根据工作程序完成之前制定的操作,不能处理紧急情况。因为它不能够感应反馈,因此无法应对外部世界的变化。例如,当发生一些偏差,甚至会导致部分机器人本身的伤害。 现代科学技术的不断发展和社会的巨大进步,在各领域应用的机器人系统,研究系统本身要求的越来越多。制造要求机器人系统具有更灵活和更强大的编程系统,适应不同的应用程序和多品种、小批量生产的要求。计算机集成制造(CIM)需求可以机器人系统和其他自动化设备在车间集成
15、生产。研究人员要求机器人系统结构开放和集成各种外部传感器的能力,所以它可以提高机器人系统的性能和智能水平。然而,商业化的专用控制器,机器人系统的结构与闭上主要控制计算机是由一个专门的控制计算机,由专业机器人离线编程工具的声音来表达,使用特殊的微处理器、固化EPROM和控制算法,特殊的外部硬件和软件系统集成是非常困难的甚至是不可能的。修改一个封闭系统的价格很难想象,如果不是重新设计,在大多数情况下,技术上是不可能实现的目标。机器人系统的研究和使用开放结构是解决这些问题的基本方法。 工业机器人的发展,大致经历了以下几个阶段:(1)1963 - 1967测试定义阶段。在1963 - 1966年,通用公司生产的工业机器人自动化为用户做测试过程。1967年,该公司生产的1900型工业机器人。(2)1968 - 1970年的实际应用阶段。在此期间,工
