1、第 I 页 共 页 目录目录 1 绪论 1 1.1 机械手概述 1 1.2 机械手的组成和分类 2 1.2.1 机械手的组成 2 1.2.2 机械手的分类 4 1.3 国内外发展状况 6 1.4 课题的提出及主要任务 8 1.4.1 课题的提出 8 1.4.2 课题的主要任务 9 2 机械手的设计方案 10 2.1 机械手的座标型式与自由度 10 2.2 机械手的手部结构方案设计 10 2.3 机械手的手腕结构方案设计 10 2.4 机械手的手臂结构方案设计 10 2.5 机械手的驱动方案设计 11 2.6 机械手的控制方案设计 11 2.7 机械手的主要参数 11 2.8 机械手的技术参数列
2、表 11 3 手部结构设计 14 3.1 夹持式手部结构 14 3.1.1 手指的形状和分类 14 3.1.2 设计时考虑的几个问题 14 3.1.3 手部夹紧气缸的设计 15 3.2 气流负压式吸盘 18 4 手腕结构设计 21 4.1 手腕的自由度 21 4.2 手腕的驱动力矩的计算 21 第 II 页 共 页 4.2.1 手腕转动时所需的驱动力矩 21 5 手臂结构设计 25 5.1 手臂伸缩与手腕回转部分. 25 5.1.1 结构设计 25 5.1.2 导向装置 26 5.1.3 手臂伸缩驱动力的计 26 5.2 手臂升降和回转部分. 27 5.2.1 结构设计 27 5.3 手臂伸缩
3、气缸的设计. 28 5.4 手臂伸缩、升降用液压缓冲器. 31 5.5 手臂回转用液压缓冲器. 32 6 结论 33 参考文献 34 致谢 36 第 1 页 共 36 页 1 绪论绪论 1.1 机械手概述机械手概述 工业机器人由操作机(机械本体)、 控制器、 伺服驱动系统和检测传感装置构成， 是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体 化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品 质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、 仿生学等多学科
4、而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。 机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。 机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动， 而是综合了人的特长和机器特长 的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有 机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机 器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制 造技术领域不可缺少的自动化设备。 机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬 运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生 产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保 证产品质量、实现安全生产；尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒 气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此， 在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通 运输业等方面得到越来越广泛的引用 1。 机械手的结构形式开始比较简单，
