五自由度液压搬运机械手设计（含CAD图纸）

装配图

摘要
液压机械手是模仿人的手部动作，按照给定的程序、轨迹通过液压系统实现抓取和搬运操作的自动装置。
本次设计的五自由度液压搬运机械手根据规定的动作顺序，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识，完成对机械手的设计，并绘制必要装配图、液压系统图、。机械手的机械结构采用油缸、螺杆、导向筒等机械器件组成；在液压传动机构中，机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸，手腕回转采用回转油缸，立柱的转动采用齿条油缸，机械手的升降采用升降油缸，立柱的横移采用横向移动油缸；通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环，当按下连续停止按钮后，机械手在完成一个动作循环后停止运动。
本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，可抓取重量较大的工件。可以改善劳动条件，避免人身事故。可以减少人力，并便于有节奏的生产。
关键词：机械手；液压；控制回路

目录
摘要III
ABSTRACT IV
目录V
1绪论1
1.1机械手的基本概念的研究内容和意义1
1.1.1机械手的基本概念1
1.1.2机械手的研究意义1
1.2机械手的发展现状及应用1
1.2.1世界机器人发展状况1
1.2.2我国工业机器人的发展2
1.3本课题达到的要求2
2液压机械手主要结构的机械设计4
2.1臂力的确定4
2.2确定工作范围4
2.3确定运动速度4
2.4手臂的配置形式4
2.5位置检测装置的选择5
2.6驱动与控制方式的选择5
2.7本章小结5
3手部结构7
3.1概述7
3.2设计时应考虑的几个问题7
3.3驱动力的计算8
3.4两支点回转式钳爪的定位误差的分析9
3.5本章小结9
4腕部的结构11
4.1概述11
4.2腕部的结构形式11
4.3手腕驱动力矩的计算11
4.4本章小结13
5臂部的结构14
5.1臂部概述14
5.2手臂直线运动机构14
5.2.1手臂伸缩运动14
5.2.2导向装置15
5.2.3手臂的升降运动16
5.3手臂回转运动17
5.4手臂的横向移动17
5.5臂部运动驱动力计算17
5.5.1臂水平伸缩运动驱动力的计算17
5.5.2臂垂直升降运动驱动力的计算18
5.5.3臂部回转运动驱动力矩的计算18
6液压系统的设计20
6.1液压系统简介20
6.2液压系统的组成20
6.3机械手液压系统的控制回路20
6.3.1压力控制回路20
6.3.2速度控制回路21
6.3.3方向控制回路21
6.4机械手的液压传动系统21
6.4.1上料机械手的动作顺序21
6.4.2自动上料机械手液压系统原理介绍22
6.5机械手液压系统的简单计算24
6.6双作用单杆活塞油缸24
6.7无杆活塞油缸（亦称齿条活塞油缸） 27
6.7.3单叶片回转油缸27
6.7.4油泵的选择28
6.7.5确定油泵电动机功率N 29
7结论30
致谢31
附录33

液压机械手，从本质上来说是属于工业机器人的范围的，机器人问题是最近几十年的热门研究课题。它包括了机械工程、计算机科学、电子工程和自动控制以及人工智能等多种学科，体现了机电一体化技术的最新成就，是当代科学技术发展最活跃的范围之一，也是我国科技界跟踪国际高技术发展的重要课题。

机械手的研究意义
1.可以提高生产过程的自动化程度。
应用机械手有利于在自动生产线中实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换、以及机器的装配等的自动化程度，从而提高劳动生产率，降低生产成本。
2.可以改善劳动条件，避免人身事故。
3.可以减少人力，并便于有节奏的生产。
4.用液压系统来控制机械手，比一般的机械控制具有更好的稳定性，并且控制的精确度更高。
5.运用机械手可以实现连续的生产，而大大提高在生产线的工作的时间，从而能大幅提高劳动的生产率。

底座

活塞杆

活塞缸

零件平键

手臂

油路图