摘要 本次首先介绍了该课题的来源、目的和意义，并介绍了国内外机械手的发展情况，以及三自由度圆柱坐标机械手的总体构成及其具体结构设计，并对其进行了三维建模和仿真分析。 机械手是集机械制造、电子系统控制、计算机自动化、人工智能等先进科学技术应用的一种重要的现代装备。由机械手可以代替工人来完成一些在高危环境中的工作，保证了工人的生命安全以及财产安全。 根据课题的要求，选择了机械手的工作内容，并根据机械手的操作内容设定了机械手的工作环境和性能要求。针对机械手进行总体方案的设计，同时通过对机械手运动系统进行分析，设计了执行机构，计算确定了机械手的长度范围和每一个关节的角度范围。其次对机械手的机械传动装置进行了选型设计，采用步进电机来提供机械手整体运动的驱动力。最后对机械手的计算机控制系统做了一个总体设计，采用PTP以及CP控制方式来进行控制。其次对机械手的结构进行了设计和建模，对装配进行了分析，并对关键部件进行了高度的校核。 关键词：三自由度，圆柱坐标，机械手 目录 摘要I Abstract II 1绪论1 1.1课题研究意义1 1.2国内外研究现状及发展趋势2 2工业机械手的总体设计5 2.1引言5 2.2机械手主要技术指标5 2.3总体方案拟定7 3工业机械手的机械系统设计9 3.1工业机械手的运动系统分析9 3.1.1机械手的运动概述9 3.1.2机械手的运动过程分析10 3.2工业机械手的执行机构设计11 3.2.1末端执行机构设计11 3.2.2手臂机构的设计14 3.2.3腰部和基座设计16 3.3工业机械手的机械传动装置的选择21 3.3.1滚珠丝杠的选择21 3.3.2谐波齿轮的选择23 4工业机械手的计算机控制系统概述25 4.1简述25 4.2 PLC编程框图26 5结论27 参考文献29 附录31 致谢33