毕业设计----机械手设计

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1、 共 48 页 第 页 装 订 线 1 第一章 总 论 1.1 机械手的概况及要求 1.1.1 机械手的概况 工业机器人由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置等构成，它是一 种能够仿人操作、自动控制、可以重复编制程序、并能够在三维空间完成各种作业的 机电一体化生产设备。 机器人技术是结合了计算机、控制、机构学、信息和传感器技术、人工智能、仿 生学等多学科而形成的高新技术，是当代十分活跃且应用尤其广泛的领域。它的应用 情况如何，是一个国家工业自动化水平的标志。 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的特长 的一种拟人的电子装置，既有人对环境的快速反应和分析判断

2、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，从某种意义上来说它是机器发展过程的 必然产物，是工业以及非产业界的重要生产和服务性的设备，也是先进的自动化生产 过程中不可缺少的自动化设备。 机械人的应用会带来巨大的社会效益和经济效益。 社会效益： 1、可以改善工作人员的劳动环境，使工人安全性提高，劳动强度降低。 2、在科学研究和生产等众领域机器人可以代替人类做人类难以完成的工作。 3、在无故障的情况下，工作时不会受到情绪的影响。 经济效益： 1、可以提高生产效率。 2、可以提高产品质量。 3、可以减少工作场地。 4、可以降低成本，包括劳动成本，节能和节省原材料。 5、可以简化管理

3、，降低库存。 6、可以做到产品批量可大可小，品种多样化，转产周期快 1.1.2 对机械手的一般要求 机械工业中应用机械手的主要目的，一是解决生产过程自动化，二是改善劳动条 件，降低劳动强度，提高劳动生产率和降低成本。因此要求机械手成本低，品种多样 化，零件、元件系列化、通用化、标准化、性能化、性能稳定可靠。 一、降低机械手的成本 为扩大机械手的使用范围，必须降低机械手的成本。 二、品种多样化 为了适应不同工作的需要，应使机械手的品种多样化，用机械手在更多的情况 下代替手工劳动，进而实现生产过程的自动化，提高劳动效率，特别是那些工作比较 共 48 页 第 页 装 订 线 2 单一、重复而且工作环

4、境恶劣的工况下，更应该注意设计和使用机械手。 三、零部件系列化、通用化、标准化 为了加速扩大机械手的应用领域，应缩短设计和制造时间，从而要求零部件的 系列化、通用化、标准化，使得部分件之间具有通用和互换性，并且这些零部件能够 快速地进行组合成所需机器人。 四、要求产品性能稳定可靠 机械手的一个重要指标之一，就是其性能稳定可靠，因而就要设计合理，制造精 确，原件稳定。 1.2 机械手的组成及分类 1.2.1 机械手的组成 机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置监测装置等组成。 1） 、执行机构 执行机构是机械手完成握持工件（或工具）实现所需的各种运动的机械部件，包 括手部、手腕、手臂和机身等部件，有的还增设行走机构。 1、 手部是机械手中直接与工件或工具接触用来完成握持工件