机械5

摘要 科学发展观为我国工程技术的发展开辟了广阔道路，而机械手作为一种高科技自动化生产设备，已经广泛应用于国民经济的各个领域，这就对我们的教育培训部门提出了新的要求。因此，为了适应社会发展的形势，在现有技术基础上设计一台教学型机械手有着深远的科教意义。 本课题设计的教学型搬运机械手，主要包括机械手的总体方案设计、机械手的机械结构设计以及驱动、控制系统设计等，实现了机械手手部的四自由度运动：手臂的升降、伸缩和手腕、手臂的回转。设计中分析了教学型机械手的功能要求和现实意义，通过气压缸来实现手臂的升降和伸缩，采用回转气压缸来实现手腕和手臂的回转。设计的机械手结构简单、便于操作，在单片机的控制下完成预期的动作，能给学生以直观的印象，达到教学演示的目的。 目录 1绪论1 1.1机械手概述1 1.2机械手的组成和分类1 1.2.1机械手的组成1 1.2.2机械手的分类4 1.3国内外发展状况5 1.4课题研究的主要内容6 1.5教学用机械手的功能要求及现实意义6 1.5.1教学用机械手的功能要求6 1.5.2教学用机械手的现实意义7 2机械手的设计方案8 2.1机械手的座标型式与自由度8 2.1.1机械手的坐标型式8 2.1.2机械手的自由度9 2.2机械手的手部结构方案设计9 2.3机械手的主要参数11 2.4机械手的技术参数列表11 3机械手机械系统设计13 3.1手部结构设计13 3.1.1设计时考虑的几个问题13 3.1.2手爪夹持装置的机构选型13 3.1.3手部夹紧气缸的设计15 3.2手腕结构设计19 3.2.1手腕的自由度19 3.2.2手腕的驱动力矩的计算19 3.3手臂结构设计23 3.3.1手臂伸缩与手腕回转部分23 3.3.2手臂升降和回转部分26 3.3.3手臂升降气缸的设计26 3.3.4手臂回转缸体的设计29 4机械手气压系统的设计31 4.1气压传动系统工作原理图31 4.2气动元件介绍31 5机械手控制系统设计35 5.1控制系统的结构分类35 5.2控制方式35 5.3机械手的控制36 6结论38 7致谢39 参考文献40