六自由度工业机械手设计及仿真研究

西南交通大学太湖学院 毕业设计(论文)说明书 -1- 第一章引言 机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品 的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业 所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和 直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要 标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是 工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在 构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业 的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 机械手是在机械化，自动化生产过程中发

86四自由度棒料搬运工业机械手的设计

第1章绪论 1.1前言 用于再现人手的的功能的技术装置称为。机械手是模仿着人手的1机械手 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。2工业机械手 工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械 制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新 兴的学科——机械手工程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动 控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。工业机械手 也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的 作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应 性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛 的发展空间。 机械手的发展

毕业设计（论文）任务书 第1页 毕业设计（论文）题目： 四自由度取放料机械手设计 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）： 机械手是工业自动化的产物，取放料机械手的工作是将物料从某一位置取上放置到另 一位置。该机械手能够模仿人类手臂结构进行物料的取放，是一种典型的关节型机械手。 具有四个自由度。 机器人的主要参数如下： 1、自由度：4 2、最大抓取重量：2.5kg（包括手抓重量） 3、操作空间： 腰部旋转角度：3000（最大旋转速度：1200/sec） 肩部旋转角度：130 0 （最大旋转速度：720/sec） 肘部旋转角度：1100（最大旋转速度：1090/sec） 手腕旋转角度：±1800（最大旋转速度：1630/sec） 4、手臂长度： 大臂：250mm 小臂：180mm 5、机械手的具体机械结构可以充分发挥个人想象力设计，但必须实现其应有

成都电子机械高等专科学校毕业论文 i 摘要 本文所设计的工业机械手用于搬运工件，工件总重30kg,长50cm,宽 30cm，高20cm，臂总长为1.8m。为了增加本机械手的通用性，在结构尽 可能紧凑的情况下，最大限度地使工业机械手具有较大的抓取范围。 本文主要介绍了工业机械手的概念、组成和分类，机械手的自由度 和坐标形式、运动及国内外的发展状况。对工业机械手进行总体方案设 计，首先确定了机械手的坐标形式为圆柱坐标型，自由度数为5，接着确 定了机械手的驱动装置为液压缸，然后确定了机械手的主要技术参数。 同时，设计了机械手的手部结构形式为滑槽杠杆式钳爪、手腕的结构形 式为采用电机带动腕回转、臂部结构形式采用双导向杆导向，机身结构 形式为升降缸置于回转缸之上的结构形式，计算出了夹紧工件所需的驱 动力、手腕转动时所需的驱动力矩、手臂伸缩所需的驱动力、手臂俯仰 所需的驱动力、手臂升降所需

机电一体化系统设计课程设计说明书 设计题目：多自由度机械手机电系统设计 学院：金山学院 专业年级：10机械 一、总体方案设计....................................................................................................4 1.1设计任务.............................................................................................................4 1.2总体方案确定.................................................................................................

安徽工程科技学院成人高等教育 毕业论文（设计） 反复关注液压电气设计工程，积累经验流程 论文题目工业机械手液压系统设计 学生姓名王海涛 所学专业机电一体化 导师姓名 报告日期 安徽工程科技学院成教院制 目录 1、前言----------------------------------------------------------------------------2 2、确定对液压系统的工作要求----------------------------------------------2 3、拟定液压系统原理图--------------------------------------------------------3 3.1液压系统原理图------------------------------------------------------------------

i 摘要 本次设计的多功能机械手为液压通用机械手，主要由手爪、手腕、 手臂、机身、机座等组成，具备上料、翻转和转位等多种功能，并 按自动线的统一生产节拍和生产纲领完成以上动作。本机械手机身 采用机座式，自动线围绕机座布置，其坐标形式为圆柱坐标式，具 有立柱旋转、手臂伸缩、腕部转动和腕部摆动等4个自由度；驱动 方式为液压驱动，利用油缸、齿轮、齿条实现直线运动；利用油缸 与齿轮、齿条或链条实现回转运动。液压驱动的优点是压力高、体 积小，出力大，动作平缓，并能在中间位置停止。本次设计的机械 手能对不同物体完成多种动作。 关键词：机械手；圆柱坐标；液压驱动 ii abstract thedesignofmulti-manipulatorhydraulicmanipulatorgeneral,mainlyby thegripper,wrist,

介绍了plc在工业机械手控制系统改造中的应用,通过其程序设计,展示了运用功能指令比完全采用基本逻辑指令具有更明显的优点。实践表明:该控制系统连线简单、功耗低、可靠性高;对类似设备的控制系统的改造或设计有一定的指导意义。

1 一、总体方案设计 1.1设计任务 基本要求: 设计一个多自由度机械手（至少要有三个自由度）将最大重量为40kg的工件， 由车间的一条流水线搬到别一条线上； 二条流水线的距离为：1000mm； 工作节拍为：70s； 工件：最大直径为160mm的棒料； 1.2总体方案确定 1.2.1自由度 自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，但是一般不包括手部 （末端操作器）的开合自由度。自由度表示了机器人灵活的尺度，在三维空间中 描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度。 机械手的自由度越多，越接近人手的动作机能，其通用性就越好，但是结构 也越复杂，自由度的增加也意味着机械手整体重量的增加。轻型化与灵活性和抓 取能力是一对矛盾，，此外还要考虑到由此带来的整体结构刚性的降低，在灵活 性和轻量化之间必须做出选择。工业机器人基于对定位精度和重复定位精度以及 结构刚性的考

基于plc三自由度机械手的设计(新品) 摘要机械手在自动化领域的应用越来越广泛，与其他类型的机械手相比，具有结构简单、 造价较低、维护方便、速度快等特点。它能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序 抓... 摘要 机械手在自动化领域的应用越来越广泛，与其他类型的机械手相比，具有结构简单、造价较 低、维护方便、速度快等特点。它能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、 搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动 化，能在有害环境下操作,以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工 和原子能等部门。论文就是通过应用西门子s7-200系列通过编程来控制气动机械手运行的。 对机械手的发展及应用做了简要介绍，并详细介绍了系统的结构、工作原理、步进电机控制 和软件实现。<br/

目录 1前言................................................................................................................................1 1.1设计题目的背景及目的........................................................................................1 1.2概述........................................................................................................................1 1.3.机械手发展简史...........

重庆科技学院 高等教育自学考试本科毕业论文 题目 考生姓名：准考证号： 专业层次：院（系）： 指导教师：职称： 重庆科技学院 二o14年8月30日 三号黑体,居中 重庆科技学院 高等教育自学考试本科毕业论文 中文题名 考生姓名： 准考证号： 专业层次： 指导教师： 院（系）： 重庆科技学院 二oo七年月日 前言 可编程控制器是20世纪70年代以来，在集成电路，计算机技术基础上发展起 来的一种新型工业控制设备。由于具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以 及体积小、重量轻等优点，国外已广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为现 实工业生产自动化的支柱产品。近年来，国内在plc技术与产品开发应用方面发 展很快，除有许多从国外引进的设备，自动化生产线外，国内的机床设备已越来越 多采用plc控制系统采用控制系统取代传统的继电—接触器控制系统小；

本文主要研究了基于实例推理的智能设计方法,并将其应用于工业机械手智能设计,该方法能够使机械手设计更加快速,并且可以实现知识的积累和在重用,最后以vb为主要程序设计界面及语言、sqlserver2008为数据库设计了系统功能模型。

1 目录 摘要:本设计的机械手是基于提高劳动生产率、产品质量和经济效益，减轻工人劳动强度 而设计的。在某些劳动条件极其恶劣的条件下，工人难以用手工工作，可用本机械手代替人力劳动。 本设计为四自由度圆柱坐标型工业机械手，其工作方向为两个直线方向和两个旋转方向。 本设计中的四自由度棒料搬运机械手，主要是针对质量少于2kg的圆形棒料的搬运。通过气爪 手指的不同选择可满足直径小于60mm的棒料的搬运。在控制器的作用下，机械手执行将工件从一 条流水线拿到另一条流水线并把工件翻转过来这一简单的动作. 关键词：四自由度；机械手；搬运；工业机器人 thefourdegrees-of-freedombarmanipulatordesigns abstract:thispaperdesignforenhancesthelaborproductivity,p

陕西航空职业技术学院毕业设计 毕业设计 题目自动供料装置——工业机械手控制系统设计 姓名王俊杰学号0954248 院（系）机电工程系 班级09542 指导老师王周让 专业机电一体化技术 二〇一一年十一月五日 陕西航空职业技术学院毕业设计 摘要 随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，在自动供料装置 中机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域 的生产流水线或货物装卸调运,可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的 效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。 本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的 上升下降运动及夹紧工件的动作，两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电 动机的正反转，从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动；其动作转 换

1 （摘要与目录在最后） 第一章绪论 1.1机械手的概述 1.1.1机械手的简介 机械手是模仿着人手的部分动作，按照给定程序、轨迹和要求能实现自动抓取、 搬运的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手叫做“工业机械手”。在实际生产 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下，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。随着生 产的发展，功能和性能的不断改善和提高，在机械加工、冲压、锻、铸、焊接、热 处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等领域得到了越来越广泛的应用。 国内外对机器人及机械手所作的定义不尽相同。国际标准化组织对机器人的定 义:机器人是一种能自动定位、可控的可编程的多功能操作机。这类操作机具有几个 轴在可编程序操作下，能处理各种材料、零件

机械手是能够模仿人体上肢的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。本文主要针对于plc设计的机械手进行分析，通过对plc的自动控制方法和工作原理的分析，让工业机械手能够在设计上灵活运用plc的特性进行设计。

针对一种新型两自由度柔性并联机械手,在含有压电元件的有限元模型基础上,基于模态理论和滑模变结构理论,研究其振动主动控制问题。采用有限元法和模态理论建立系统的动力学模型。根据系统的性能要求,采用最优化方法确定滑移面,基于lyapunov直接法设计滑模控制器。控制器能对系统的前几阶模态实施控制,实现机械手的振动主动控制。仿真结果表明,该控制器可有效地抑制柔性构件产生的弹性振动,减小并联机械手动平台的位置误差,从而验证了该控制器的可行性和有效性。

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单片机控制机械手设计

机械手设计图纸