搬运机械手设计-四自由度圆柱坐标气动机械手【含9张CAD图纸】

A0-装配图

摘要
科学发展观为我国工程技术的发展开辟了广阔道路，而机械手作为一种高科技自动化生产设备，已经广泛应用于国民经济的各个领域，这就对我们的教育培训部门提出了新的要求。因此，为了适应社会发展的形势，在现有技术基础上设计一台通用圆柱坐标机械手有着深远的科教意义。
本课题设计的圆柱坐标型搬运机械手，主要包括机械手的总体方案设计、机械手的机械结构设计以及驱动、控制系统设计等，实现了机械手手部的四自由度运动：手臂的升降、伸缩和手腕、手臂的回转。设计中分析了该机械手的功能要求和现实意义，通过气压缸来实现手臂的升降和伸缩，采用回转气压缸来实现手腕和手臂的回转。设计的机械手结构简单、便于操作，在单片机的控制下完成预期的动作。

关键词机械手；气动装置；四自由度；控制系统

Abstract
Scientific concept of development of engineering technology has opened up a broad road, while the robot as a high-tech automated production equipment, has been widely used in various fields of national economy, which the education and training sector of our proposed new requirements. Therefore, in order to adapt to the situation of social development, based on existing technology to design a teaching type robot science has far-reaching significance.
The subject of design for teaching handling robots, mainly consists of robot's overall design, robot mechanical structure design, as well as drive, control system design, implementation of the manipulator hands of four degrees of freedom: the arm movements, stretching and wrist, arm, rotary. The design of the teaching function of mechanical hand requirements and practical significance, achieved by pneumatic cylinders push the arm movements and stretching,rotary pneumatic cylinders used to achieve arm and wrist rotation.Manipulator design simple, easy to operate, under the control of the MCU to complete the desired action, giving the students a visual impression, to achieve the purpose of teaching demonstration.

Keywords Manipulator Teaching type Four Degrees of Freedom SCM

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1
1.2.1机械手的组成1
1.2.2机械手的分类4
1.3国内外发展状况5
1.4课题研究的主要内容7
1.5机械手的功能要求7
2机械手的设计方案8
2.1机械手的座标型式与自由度8
2.1.1机械手的坐标型式8
2.1.2机械手的自由度9
2.2机械手的手部结构方案设计10
2.3机械手的主要参数11
2.4机械手的技术参数列表12
3机械手机械系统设计14
3.1手部结构设计14
3.1.1设计时考虑的几个问题14
3.1.2手爪夹持装置的机构选型14
3.1.3手部夹紧气缸的设计16
3.2手腕结构设计20
3.2.1手腕的自由度20
3.2.2手腕的驱动力矩的计算21
3.3手臂结构设计25
3.3.1手臂伸缩与手腕回转部分25
3.3.2手臂升降和回转部分27
3.3.3手臂升降气缸的设计27
3.3.4手臂回转缸体的设计30
结论32
致谢33
参考文献34

1绪论
1.1机械手概述
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一个人形操作，自动控制，可重复编程，能在自动化生产设备的三维空间机电一体化的完成各种工作。特别适合于多品种，体积可变的柔性生产。其稳定性，并提高产品质量，提高生产效率，提高起着的劳动条件和产品的快速更新换代非常重要的作用。
高科技机器人技术是计算机，控制论，组织，信息和传感技术，人工智能，仿生学并形成其他学科的结合，是当代研究十分活跃，日益广泛领域的应用。机器人技术的应用，是一个国家工业自动化水平的重要标志。

A1-导向杆

A1-活塞杆

A1-手部夹持部分

A1-旋转轴

A2-大旋转轴

A2-底座

A2-端盖

A2-固定螺杆

目录