机械5

目录 一、绪论4 1.1选题背景4 1.2国内外研究现状和趋势4 1.3课题研究的意义5 1.4设计目的5 二、机械手的总体设计5 2.1基本参数6 2.2总体设计结构6 三、机械手各部件的设计7 3.1手部的设计7 3.1.1手部结构的分类7 3.1.2手部结构设计说明7 3.1.2运动分析9 3.1.3气动驱动系统10 3.2机械手腕部的结构设计10 3.2.1机器人手腕结构的设计要求10 3.2.2机器人手腕结构的设计说明11 3.3基座的设计12 3.3.1基座设计要求12 3.3.2基座设计说明13 3.2基座13 四、小结13 五、参考文献14 二、机械手的总体设计 2.1基本参数 本设计拟搬运宽度尺寸90～110mm、质量为5kg以内的任意形状工件。机械手最高可举1353mm，搬运物体回转半径1000mm。手指的动力驱动方式为气动传动。气动传动的机械手是以工业用高压气体的压力来驱动执行机构运动的机械手。 2.2总体设计结构 机械手采用五关节结构形式，五关节机械手的手部所握持的工件（或工具）在空间的位置，是由臂部、腕部以至整机等各自独立运动的合成来确定的。本设计的气动机械手具有五个自由度，能够实现抓娶搬运、完成工件的上料或卸料。为执行这些动作，系统共设有五个步进电机，可在五个坐标内工作。 该机械手分为：底座、腰部、大臂、小臂、腕部和手部等六个部分，图中的五个关节的转动都是通过五台步进电机来实现，而手部的夹紧动作是通过气动控制实现。 关节式机械手是一种适用于靠近机体操作的传动型式。它像人手一样有肘关节，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在狭窄空问工作。本设计具有五台步进电机,分别控制腰部的转动、大臂的摆动、小臂的摆动、手腕的转动、手腕的仰俯运动。每个步进电机有各自的作用和负载，因此需要根据各自的情况选择电机的型号。 手部采用铝合金材料，其他腕部、大臂、小臂、腰部均采用薄钢板焊接而成。基座采用铸铁铸造。 三、机械手各部件的设计 3.1手部的设计 3.1.1手部结构的分类 工业机器人的手又称为末端执行器，它使机器人直接用于抓取和握紧（吸附）专用工具（如喷枪、扳手、焊具、喷头等）进行操作的部件。它具有模仿人手动作的功能，并安装于机器人手臂的前端。由于被握工件的形状、尺寸、重量、材质及表面状态等不同，因此工业机器人末端操作器是多种多样的，大致可分为以下几类： （1）夹钳式取料手 （2）吸附式取料手 （3）专用操作器及转换器 （4）仿生多指灵巧手 3.1.2手部结构设计说明 本设计采用二指回转型手抓，手指是直接与工件接触的部件。手指松开和夹紧工件，是通过手指的张开与闭合来实现的。该设计为适应各种形状的物体能够稳定的抓取，采用六个手指，三指并列。