摘要 随着工厂自动化程度越来越高，工厂内使用机械手进行数控装夹物料是十分常见的，本次主要是运用所学理论来设计一个五自由度的机械手，用它来完成工件的自动装夹工作。 在设计中使用三维软件进行建模处理，使其直观表达。通过对本机械手的设计与仿真，使得机械手的自由度能够满足实际使用要求，对其自由度使用路径进行设计，并且完成机械手动力传递设计，根据本次的机械手设计，对机械手的使用范围以及转角进行了详细说明，同时通过对传动结构的设计与校核，保证本机械手在使用的过程之中，不会出现使用问题。最后使用仿真软件进行仿真及运动学仿真分析，对其夹持部分结构是否能够满足使用要求进行验证。最后总结该装夹机械手的功能、分类以及使用范围，对机械手的结构有着更为深入的了解后，再次对此关节型机械手的数控装夹进行优化，提高设计技能。 通过本次的设计对装夹机械手的结构及重量都进行了相关优化，大大提高了该装夹机械手的使用效果，同时精度、效率也得到了提升。 关键词：机械手；结构设计；运动学仿真 目录 摘要1 ABSTRACT 2 1引言 1.1研究的目的与意义5 1.2装夹机械手国内外的发展现状5 1.2.1机械手简介5 1.3研究内容及方案6 2装夹机械手的总体结构设计 2.1机械手工作环境7 2.2机械手主要技术指标7 2.3执行机构7 2.4本章小结9 3装夹机械手的建模 3.1建模软件选择10 3.2总体外形设计10 3.3谐波减速器的选择10 3.3.1腰部结构设计12 3.3.2大臂结构设计13 3.3.3连杆结构设计13 3.3.4小臂结构设计15 3.4机械手前端结构的设计16 3.5本章小结18 4机械手夹持部分的设计计算 4.1手爪设计基本要求19 4.2机械手手爪的典型结构19 4.3机械手手抓的设计计算19 4.3.1选择手抓的类型及夹紧装置19 4.3.2手抓的力学分析19 4.3.3夹紧力及驱动力的计算21 4.3.4手爪夹持范围计算22 4.4机械手手爪夹持精度的分析计算23 4.5手指夹紧液压缸的尺寸参数的确定24 4.6本章小结24 5数控装夹机械手运动学分析 5.1基于Pro/E的运动学仿真25 5.2数控装夹机械手的运动学仿真25 5.2.1进入机构模块25 5.2.2运动轴参数的设置25 5.2.3伺服电机的添加26 5.2.4初始条件的定义26 5.2.5定义分析27 5.3运动仿真视频制作28 6总结30 致谢31 参考文献32