購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 班 級(jí)： 姓 名 ： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 題 目： 基于 指導(dǎo)教師： 職稱 : 職稱 : 20*年 *月 *日 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 任務(wù)書 課題 來源 企業(yè)需求 課題 的 目的 、 意義 在工業(yè)生產(chǎn)線中，機(jī)械手臂具有很廣泛的用途。它是工作抓取和裝配系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。它的基本作用是從指定位置抓取工件運(yùn)送到另一個(gè)指定的位置進(jìn)行裝配。機(jī)械手臂 代替 了 人工的 繁雜 勞動(dòng) ，并且操作精度高，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和 生產(chǎn)效率 。 要 求 1、文獻(xiàn)綜述 （ 1）氣動(dòng)式機(jī)械手臂用途及原理 （ 2）國(guó)內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì) 2、文獻(xiàn)翻譯（外文文獻(xiàn)翻譯原文 2萬(wàn)字符） 3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4、三自由度氣動(dòng)式機(jī)械 手臂的 5、裝配圖、零件圖、電路原理圖的繪制及相關(guān)控制程序的編寫 課 題 主 要 內(nèi) 容 及 進(jìn) 度 工 作 內(nèi) 容 日 期 完成開題報(bào)告及資料翻譯 定結(jié)構(gòu)方案 氣控制部分方案設(shè)計(jì)與編程 紙繪制 寫畢業(yè)論文 辯準(zhǔn)備及答辯 上各項(xiàng)由指導(dǎo)教師填寫（請(qǐng)用鋼筆填寫） 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 開題報(bào)告 一 、課題的來源、目的、意義，國(guó)內(nèi)外基本情況 課題的來源： 本課題來源于企業(yè)需求。 課題的目的、意義 : 在工業(yè)生產(chǎn)線中，機(jī)械手具有很廣泛的用途。它是工作抓取和裝配系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。它的基本作用是從指定位置抓取工件運(yùn)送到另一個(gè)指定的位置進(jìn)行裝配。機(jī)械手臂代替了人工的繁雜勞動(dòng)，并且操作精度高，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 國(guó)內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì) ： 近 20年來 , 氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬 , 尤其是在各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上得到廣泛應(yīng)用。電氣可編程控制技術(shù)與氣動(dòng)技術(shù)相結(jié)合 , 使整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度更高 , 控制方式 更靈活 , 性能更加可靠；氣動(dòng)機(jī)械手、柔性自動(dòng)生產(chǎn)線的迅速發(fā)展 , 對(duì)氣動(dòng)技術(shù)提出了更多更高的要求；微電子技術(shù)的引入 , 促進(jìn)了電氣比例伺服技術(shù)的發(fā)展 , 現(xiàn)代控制理論的發(fā)展 , 使氣動(dòng)技術(shù)從開關(guān)控制進(jìn)入閉環(huán)比例伺服控制 , 控制精度不斷提高；由于氣動(dòng)脈寬調(diào)制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗污染能力強(qiáng)和成本低廉等特點(diǎn) , 國(guó)內(nèi)外都在大力開發(fā)研究。 從各國(guó)的行業(yè)統(tǒng)計(jì)資料來看 , 近 30 多年來 , 氣動(dòng)行業(yè)發(fā)展很快。 20世紀(jì) 70年代 , 液壓與氣動(dòng)元件的產(chǎn)值比約為 9 1, 而 30 多年后的今天 , 在工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐美、日本等國(guó)家 , 該比例已 達(dá)到 6 4, 甚至接近 5 5。我國(guó)的氣動(dòng)行業(yè)起步較晚 , 但發(fā)展較快。從 20世紀(jì) 80年代中期開始 , 氣動(dòng)元件產(chǎn)值的年遞增率達(dá) 20%以上 , 高于中國(guó)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值平均年遞增率。隨著微電子技術(shù)、 算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 , 氣動(dòng)技術(shù)已成為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代傳動(dòng)與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。 由于氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)使用安全、可靠 , 可以在高溫、震動(dòng)、易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射等惡劣環(huán)境下工作。而氣動(dòng)機(jī)械手作為機(jī)械手的一種 , 它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能和不 污染環(huán)境、容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等優(yōu)點(diǎn)。所以 , 氣動(dòng)機(jī)械手被廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、半導(dǎo)體及家電行業(yè)、化肥和化工 , 食品和藥品的包裝、精密儀器和軍事上。 a)重復(fù)高精度 精度是指機(jī)器人、機(jī)械手到達(dá)指定點(diǎn)的精確程度 , 它與驅(qū)動(dòng)器的分辨率以及反饋裝置有關(guān)。重復(fù)精度是指如果動(dòng)作重復(fù)多次 , 機(jī)械手到達(dá)同樣位置的精確程度。重復(fù)精度比精度更重要 , 如果一個(gè)機(jī)器人定位不夠精確 , 通常會(huì)顯示一個(gè)固定的誤差 , 這個(gè)誤差是可以預(yù)測(cè)的 , 因此可以通過編程予以校正。重復(fù)精度限定的是一個(gè) 隨機(jī)誤差的范圍 , 它通過一定次數(shù)地重復(fù)運(yùn)行機(jī)器人來測(cè)定。隨著微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展 , 以 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 及氣動(dòng)伺服技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室和氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)的成套化。氣動(dòng)機(jī)械手的重復(fù)精度將越來越高 , 它的應(yīng)用領(lǐng)域也將更廣闊 , 如核工業(yè)和軍事工業(yè)等。 b)模塊化 有的公司把帶有系列導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置的氣動(dòng)機(jī)械手稱為簡(jiǎn)單的傳輸技術(shù) , 而把模塊化拼裝的氣動(dòng)機(jī)械手稱為現(xiàn)代傳輸技術(shù)。模塊化拼裝的氣動(dòng)機(jī)械手比組合導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置更具靈活的安裝體系。它集成電接口和帶電纜及氣管的導(dǎo)向系統(tǒng)裝置 , 使機(jī)械手運(yùn)動(dòng)自如。由于模塊化氣動(dòng)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)部件采用了特 殊設(shè)計(jì)的滾珠軸承 , 使它具有高剛性、高強(qiáng)度及精確的導(dǎo)向精度。優(yōu)良的定位精度也是新一代氣動(dòng)機(jī)械手的一個(gè)重要特點(diǎn)。模塊化氣動(dòng)機(jī)械手使同一機(jī)械手可能由于應(yīng)用不同的模塊而具有不同的功能 , 擴(kuò)大了機(jī)械手的應(yīng)用范圍 , 是氣動(dòng)機(jī)械手的一個(gè)重要的發(fā)展方向。 c)無(wú)給油化 為了適應(yīng)食品、醫(yī)藥、生物工程、電子、紡織、精密儀器等行業(yè)的無(wú)污染要求 , 不加潤(rùn)滑脂的不供油潤(rùn)滑元件已經(jīng)問世。隨著材料技術(shù)的進(jìn)步 , 新型材料 (如燒結(jié)金屬石墨材料 ) 的出現(xiàn) , 構(gòu)造特殊、用自潤(rùn)滑材料制造的無(wú)潤(rùn)滑元件 , 不僅節(jié)省潤(rùn)滑油、不污染環(huán)境 , 而且系統(tǒng)簡(jiǎn)單 、摩擦性能穩(wěn)定、成本低、壽命長(zhǎng)。 d)機(jī)電氣一體化 由“可編程序控制器 - 傳感器 - 氣動(dòng)元件”組成的典型的控制系統(tǒng)仍然是自動(dòng)化技術(shù)的重要方面 ;發(fā)展與電子技術(shù)相結(jié)合的自適應(yīng)控制氣動(dòng)元件 , 使氣動(dòng)技術(shù)從“開關(guān)控制”進(jìn)入到高精度的“反饋控制” ; 省配線的復(fù)合集成系統(tǒng) , 不僅減少配線、配管和元件 , 而且拆裝簡(jiǎn)單 , 大大提高了系統(tǒng)的可靠性。而今 , 電磁閥的線圈功率越來越小 , 而 由 動(dòng)機(jī)械手、氣動(dòng)控制越來越離不開 而閥技術(shù)的發(fā)展 , 又使 、氣動(dòng)控制中變得更加得心應(yīng)手。 氣動(dòng)技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展過程 , 隨著氣動(dòng)伺服技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室 , 氣動(dòng)技術(shù)及氣動(dòng)機(jī)械手迎來了嶄新的春天。目前在世界上形成了以日本、美國(guó)和歐盟氣動(dòng)技術(shù)、氣動(dòng)機(jī)械手三足鼎立的局面。我國(guó)對(duì)氣動(dòng)技術(shù)和氣動(dòng)機(jī)械手的研究與應(yīng)用都比較晚 , 但隨著投入力度和研發(fā)力度的加大 , 我國(guó)自主研制的許多氣動(dòng)機(jī)械手已經(jīng)在汽車等行業(yè)為國(guó)家的發(fā)展進(jìn)步發(fā)揮著重要作用。隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和機(jī)械加工工藝水平的提高及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用 , 為研究高性能的氣動(dòng)機(jī)械手奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。由于氣動(dòng)機(jī)械手有結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn) , 可以預(yù)見 , 在不久的將來 , 氣動(dòng)機(jī)械手將越來越廣泛地進(jìn)入工業(yè)、航空、醫(yī)療、生活等領(lǐng)域。 二、 預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、完成課題的方案和主要措施 1預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)： 采用氣動(dòng)裝置 的基本作用是從指定位置抓取工件運(yùn)送到另一個(gè)指定的位置進(jìn)行裝配。主要完成的是氣動(dòng)式機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)方面設(shè)計(jì)，以及用 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制編程設(shè)計(jì)。 機(jī)械手具有三個(gè)自由度：上下一個(gè)，旋轉(zhuǎn)一個(gè)，手指的開閉一個(gè)。上下是 10后是 25轉(zhuǎn)是 90度，手抓開合是 60度。工件尺寸大約在 2 2關(guān)鍵理論和技術(shù)： 運(yùn)用機(jī)械手的工作原理：機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測(cè)裝置等所組成。在 用氣壓傳動(dòng)方式，來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)部位發(fā)生規(guī)定要求的，有順序，有運(yùn)動(dòng)軌跡，有一定速度和時(shí)間的動(dòng)作。同時(shí)按其控制系統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。位置檢測(cè)裝置隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較， 然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置。（如下圖所示） 機(jī)械手的系統(tǒng)工作原理框圖 運(yùn)用到所學(xué)知識(shí)有機(jī)械設(shè)計(jì)理論，液壓傳動(dòng)技術(shù)，電液控制技術(shù)， 工電子技術(shù)，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理等。 3完成課題具體方案措施如下： （ 1）、 機(jī)械手各執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ，包括：末端執(zhí)行器、手臂、手腕及基座的設(shè)計(jì) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 設(shè)計(jì)參數(shù)： 1. 機(jī)械手最大抓重 : 1. 工件尺寸： 直徑約 2. 自由度數(shù) : 3個(gè)自由度 4. 坐標(biāo)型式 : 圓柱坐標(biāo) 5. 手指開合角度： 60°（最大速度 : 60度每秒） 6. 支座旋轉(zhuǎn)角度 : 90°（最大速度 : 90度每秒） 7. 手臂運(yùn)動(dòng)參數(shù) 伸縮行程： 100縮速度： 100mm/s 升降行程： 200降速度： 100mm/s 8. 機(jī)械手（重復(fù)）定位精度： （ 2）、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 本課題上下 、 旋轉(zhuǎn)和手爪開合三個(gè)自由度選擇氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，包括氣動(dòng)元器件的選取，氣 動(dòng)回路的設(shè)計(jì)，并繪出氣動(dòng)原理圖。 （ 3）、設(shè)計(jì)控制部分 本機(jī)械手采用可編程序控制器 (機(jī)械手進(jìn)行控制，本課題將要選取 初定三菱的 ，根據(jù)機(jī)械手的工作流程編制出 畫出梯形圖。預(yù)定工作流程如圖所示。 （ 4）、圖紙繪制。 裝配圖、零件圖、電路原理圖的繪制。 三、課題進(jìn)展計(jì)劃 日期 工作內(nèi)容 成開題報(bào)告及資料翻譯 確定結(jié)構(gòu)方案 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 氣控制部分方案設(shè)計(jì)與編程 紙繪制 寫畢業(yè)論文 辯準(zhǔn)備及答辯 四、主要參考文獻(xiàn) 1吳振彪 武漢：華中理工大學(xué)出版社， 1997 2郭洪紅 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 3王天然 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2002 4白井良明 日 北京：科學(xué)出版社， 2001 5大熊繁 日 北京：科學(xué)出版社， 2002 6陸鑫盛，周洪 設(shè)計(jì) M?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，7國(guó) )有限公司 第二版 械工業(yè)出版社， 8鄭洪生 二版 M械工業(yè)出版社， 1992 9林文坡 M安交通大學(xué)出版社， 1992 10成大先 第五卷 M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2002 11機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì) 氣壓傳動(dòng)與控制 械工業(yè)出版社，12氣動(dòng)工程手冊(cè)編委會(huì) 工程手冊(cè) M防工業(yè)出版社， 1995 13王積偉，章宏甲，黃誼 第二版 械工業(yè)出版社， 2005 14吳宗澤，羅圣國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 等教育出版社， 15何銘新，錢可強(qiáng)機(jī)械制圖北京：高等教育出版社， 2004 1 16張建明等 第二版 京理工大學(xué)出版社， 17王信義 第二版 械工業(yè)出版社， 2000 18張建民 北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 1992 19高鐘毓 北京：清華大學(xué)出版社， 1994 20鐘福金，吳曉梅 M南大學(xué)出版社， 2003 21李建興 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 22 on of . 998 23i of a _of 001 24. 000 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 摘 要 在機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)械手已被廣泛應(yīng)用，大大地改善了工人的勞動(dòng)條件，顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快了實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。 本文通過對(duì)機(jī)械手的組成和分類，及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r的了解，對(duì)本課題任務(wù)進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)。確定了機(jī)械手用三自由度和圓柱坐標(biāo)型式。設(shè)計(jì)了機(jī)械手的夾持式手部結(jié)構(gòu)；以及設(shè)計(jì)了機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械手伸縮，升降，回轉(zhuǎn)三個(gè)自由度及手爪的開合。驅(qū)動(dòng)方式由氣缸來實(shí)現(xiàn)手臂伸縮和升降，異步電機(jī)來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)。 運(yùn)用了 列可編程序控制器（ 上下料機(jī)械手進(jìn)行控制 , 論述了 電氣控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) , 控制軟件結(jié)構(gòu)以及手動(dòng)控制程序和自動(dòng)控制程序的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 機(jī)械手，氣缸， 可編程序控制器 充值后就可以下載此設(shè)計(jì)說明書。全套資料包含有相應(yīng)的 帶：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文翻譯）和 計(jì) 14張圖紙）。 需要全套資料的朋友請(qǐng) 加 1： 1459919609或2： 1969043202， 需要其他設(shè)計(jì)題目直接聯(lián)系！ 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 n so of of to s s on to s As as s to s by s of by of LC of of 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 目 錄 1 緒言 械手的概述 . 1 國(guó)機(jī)械手的發(fā)展 . 1 動(dòng)機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景 . 3 課題設(shè)計(jì)要求 . 5 2 機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)方案 械手的系統(tǒng)工作原理 及組成 . 7 械手基本形式的選擇 . 8 動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 . 9 械手的技術(shù)參數(shù)列表 . 9 3 機(jī)械手的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 械手的運(yùn)動(dòng)概述 . 11 器人的運(yùn)動(dòng)過程分析 . 12 4 機(jī)械手手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 3 部結(jié)構(gòu) . 13 部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 . 14 緊氣缸的設(shè)計(jì) . 16 5 機(jī)械手手臂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2 臂的設(shè)計(jì)要求 . 22 縮氣壓缸的設(shè)計(jì) . 22 向裝置 . 27 6 機(jī)械手腰部和基座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 9 構(gòu)設(shè)計(jì) . 29 制手臂上下移動(dòng)的腰部氣缸的設(shè)計(jì) . 29 向裝置 . 33 衡裝置 . 33 座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 34 7 氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖 . 37 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 8 機(jī)械手的 9 編程序控制器的選擇及工作過程 . 39 編程序控制器的使用步驟 . 40 械手可編程序控制器控制方案 . 40 9 結(jié)論 2 參考文獻(xiàn) 3 致謝 4 基于 1 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 1 緒言 在工業(yè)生產(chǎn)線中，機(jī)械手具 有很廣泛的用途。它是工作抓取和裝配系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。它的基本作用是從指定位置抓取工件運(yùn)送到另一個(gè)指定的位置進(jìn)行裝配。機(jī)械手臂代替了人工的繁雜勞動(dòng)，并且操作精度高，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 械手的概述 機(jī)械手 （又稱 機(jī)器人 ，機(jī)械人，英文名稱： 在人類科技發(fā)展史上其來有自。早在三國(guó)時(shí)代，諸葛亮發(fā)明的木牛流馬即是古代中國(guó)人的智能結(jié)晶。隨著近代的工業(yè)革命，機(jī)器產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展成為近代工業(yè)的主要支柱。由于科學(xué)幻想所系的 “ 永動(dòng)機(jī) ” 、太空探險(xiǎn)以及夢(mèng)想解決人的機(jī)能所無(wú)法達(dá)致境界的求新意念，推動(dòng)科 學(xué)家想研究創(chuàng)造出種種能夠代替人的機(jī)械。上世紀(jì)六、七十年代的自動(dòng)化機(jī)器、無(wú)人操縱的飛行器等等，即是此產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈條上的一個(gè)大膽的嘗試與突破。雖然，后來電腦、電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)達(dá)引開了人們關(guān)注的熱點(diǎn)，但關(guān)于機(jī)械 手 的研究與開發(fā)一直在持續(xù)進(jìn)行著。而近二十年中，因?yàn)殡娔X技術(shù)、電子產(chǎn)品及生物遺傳工程等技術(shù)的大踏步發(fā)展， “ 機(jī)械 手 ” 的研發(fā)熱潮已從專業(yè)人士的實(shí)驗(yàn)室中走了出來，成為一種綜合科研能力的開發(fā)活動(dòng)，參與者也打破了各行各業(yè)的劃地為牢、各自為政的困局，開始了縱橫連合，爭(zhēng)奇斗妍，蔚成熱潮的研究與制作嘗試。 機(jī)械手 的研究從一開始就是 擬人化的，所以才有機(jī)械臂的開發(fā)與制作，也是為了以機(jī)械來代替人去做人力所無(wú)法完成的勞作或探險(xiǎn)。但近十幾年來， 機(jī)械手 的開發(fā)不僅越來越優(yōu)化，而且涵蓋了許多領(lǐng)域，應(yīng)用的范疇十分廣闊。大而言之，用之于太空開發(fā)，月球車，深海探測(cè)器，海洋石油開采，航天飛機(jī)機(jī)械臂等，小至微型手術(shù)機(jī)械，生命監(jiān)測(cè)儀等。軍事上的用途更是日新月異，從拆彈器、清除地雷器到無(wú)人駕駛飛機(jī)、戰(zhàn)車，有人甚至預(yù)測(cè)未來戰(zhàn)爭(zhēng)可能如星球大戰(zhàn)一樣，是機(jī)械手的戰(zhàn)爭(zhēng)。至于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、遺傳生物產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學(xué)、文化產(chǎn)業(yè)、電訊業(yè)、能源開發(fā)，都將因機(jī)械手的大量登場(chǎng)而出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)革命。英 國(guó)電訊公司未來學(xué)部門研究員曾因準(zhǔn)確預(yù)測(cè)手機(jī)短訊、垃圾電郵及網(wǎng)上搜尋引擎的出現(xiàn)而聞名，在最近公布的科技展望五十年的預(yù)測(cè)中，其中就有數(shù)條是關(guān)于機(jī)械手的 1。 國(guó)機(jī)械手的發(fā)展 第一臺(tái)機(jī)械手出現(xiàn)后 20年，我國(guó)于 1972年開始研制 機(jī)械手 ，由上海起，接著天津，吉林，哈爾濱，廣州，昆明等十幾個(gè)研究單位和院校分別開發(fā)了固定程序、結(jié)合式、液壓伺服型同用機(jī)械手，并開始了機(jī)構(gòu)學(xué)（包括步行機(jī)構(gòu)）、計(jì)算機(jī)控制和應(yīng)用技術(shù)的研究，這些機(jī)械手大約有 1/3用于生產(chǎn)。 基于 2 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 在該技術(shù)的推動(dòng)下，隨著改革開放方針的實(shí)施，我國(guó) 機(jī)械手 技術(shù)的發(fā)展 得到政府的重視和支持，在 80年代中期，國(guó)家組織了對(duì)工業(yè)機(jī)械手的需求的行業(yè)的調(diào)研，結(jié)果表明，對(duì)第二代工業(yè)機(jī)械手的需求主要集中于汽車行業(yè)（占總需要的 60% 70%）。在眾多的專家的建議和規(guī)劃下，于 “ 七五 ” 期間，由機(jī)電部主持，中央各部委，中科院及地方十幾所科研院所和大學(xué)參加，國(guó)家投入相當(dāng)?shù)馁Y金，進(jìn)行了工業(yè)機(jī)械手基礎(chǔ)技術(shù)，基礎(chǔ)元器件，幾類工業(yè)機(jī)械手整機(jī)及應(yīng)用工程的開發(fā)研究，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)械手成套技術(shù)（包括機(jī)械手、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元、測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和小批量生產(chǎn)的工藝技術(shù)等）的開發(fā)，研制出噴涂、 弧焊、點(diǎn)焊和搬運(yùn)等作業(yè)機(jī)械手整機(jī)，幾類專用和通用控制系統(tǒng)及幾類關(guān)鍵元部件如交、直流伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)單元機(jī)械手專用薄壁軸承、諧波傳動(dòng)系統(tǒng)、焊接電源和變壓器等，并在生產(chǎn)中經(jīng)過實(shí)用考核，其主要性能指標(biāo)達(dá)到 80年代初國(guó)際同類產(chǎn)品的水平，且形成小批量生產(chǎn)能力。在應(yīng)用方面，在第二汽車廠建立的我國(guó)第一條采用國(guó)產(chǎn)機(jī)械手的生產(chǎn)線東風(fēng)系列駕駛室多品種混流機(jī)械手噴涂生產(chǎn)線，該線由 7臺(tái)國(guó)產(chǎn) 運(yùn)行十年，完成噴涂 20萬(wàn)輛東風(fēng)系列駕駛室的生產(chǎn)任務(wù)，成為國(guó)產(chǎn)機(jī)械手應(yīng)用的一個(gè)窗口；此外，還 建立了幾個(gè)弧焊和點(diǎn)焊機(jī)械手工作站。與此同時(shí)，還研制了幾種 進(jìn)行了試應(yīng)用。在基礎(chǔ)技術(shù)研究方面，解剖了國(guó)外 10余種先進(jìn)的機(jī)型，并進(jìn)行了機(jī)構(gòu)學(xué)，控制編程，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)方式，檢測(cè)等基礎(chǔ)理論與技術(shù)的系統(tǒng)研究。開發(fā)出具有國(guó)際先進(jìn)水平的測(cè)量系統(tǒng)，編制了我國(guó)工業(yè)機(jī)械手標(biāo)準(zhǔn)體系和 12項(xiàng)國(guó)標(biāo)，行標(biāo)。 為了跟蹤國(guó)外高技術(shù)， 80年代在國(guó)家高技術(shù)計(jì)劃中，安排了智能機(jī)械手的研究開發(fā)，包括水下無(wú)纜機(jī)械手，高功能裝配機(jī)械手（ 各類特種機(jī)械手，進(jìn)行了智能機(jī)械手體系結(jié)構(gòu)，機(jī)構(gòu)控制，人工智能機(jī)器視覺，高性能傳感 器及新材料的應(yīng)用研究已取得一批成果。這些技術(shù)的實(shí)用化將加速我國(guó)第二代機(jī)械手的發(fā)展 2。 經(jīng)過 80年代尤其是后 50年的努力，吸引了 160多個(gè)單位從事機(jī)械手及其相關(guān)技術(shù)的研究力量，形成了京津、東北、華東、華南等機(jī)械手技術(shù)地區(qū)和十幾家優(yōu)勢(shì)單位，培養(yǎng)了一支 2000多人的工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)、研制、應(yīng)用隊(duì)伍，造就了一批機(jī)械手專家，使我國(guó)的工業(yè)機(jī)械手技術(shù)發(fā)展基本上可以立足于國(guó)內(nèi)。 90年代初期，我國(guó)主要開發(fā)下列機(jī)械手： （ 1） 噴涂機(jī)械手 （ 2） 焊接機(jī)械手 （ 3） 搬運(yùn)機(jī)械手 （ 4） 裝配機(jī)械手 在 90年代中期，國(guó)家已選擇以焊接 機(jī)械手的工程應(yīng)用為重點(diǎn)進(jìn)行開發(fā)研究，從而迅速掌握焊接機(jī)械手應(yīng)用工程成套開發(fā)技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備制造、工程配套、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行等技術(shù)，即以機(jī)械手焊接工藝為龍頭，開展焊裝線總體設(shè)計(jì)、線體總控及多機(jī)通訊，新型焊接機(jī)基于 3 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 械手用焊接電源、送絲機(jī)構(gòu)、焊縫跟蹤系統(tǒng)、機(jī)電精度、控制技術(shù)等開發(fā)及完善化，以及幾條焊裝生產(chǎn)線的全套應(yīng)用及其可 行 性作為主攻目標(biāo)。 雖然 我國(guó)的機(jī)械手研發(fā)工作基本上屬于科學(xué)研究的項(xiàng)目， 但 據(jù)說，中國(guó)科學(xué)院目前已造出說話時(shí)嘴唇能夠活動(dòng)、眼睛能轉(zhuǎn)動(dòng)、具視覺功能的機(jī)械手，其水準(zhǔn)可媲美日本同行，但這臺(tái)機(jī)械手體形甚大，卻未能以雙腳走 路。在日本，機(jī)械手能否以二腳行走已成為一個(gè)熱門及熟練的技術(shù)競(jìng)賽項(xiàng)目，譬如有 “ 二足機(jī)械人競(jìng)賽大會(huì) ” （分等級(jí)）。其實(shí)，機(jī)械手的制作絕對(duì)并非只是液壓機(jī)械與電子產(chǎn)品的混成物，要將機(jī)械手造得越來越有人性化，就要兼及生命醫(yī)學(xué)、傳感、光學(xué)及創(chuàng)造性的文化產(chǎn)業(yè)等方面，比如機(jī)械手的關(guān)節(jié)就需要研究中醫(yī)的經(jīng)絡(luò)學(xué)、生物學(xué)上的神經(jīng)刺激反應(yīng)以及文化產(chǎn)品的某種造型特征（其中很重要的是民族特征的外表）等等。英國(guó)的科學(xué)家甚至預(yù)言，到 2020年，隨著機(jī)械手愈來愈精密和使用有機(jī)零件制造，它們將會(huì)受到 “ 機(jī)械手權(quán) ” 的保護(hù) 。 動(dòng)機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn) 狀及發(fā)展前景 近 20年來 , 氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬 , 尤其是在各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上得到廣泛應(yīng)用。電氣可編程控制技術(shù)與氣動(dòng)技術(shù)相結(jié)合 , 使整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度更高 , 控制方式更靈活 , 性能更加可靠； 氣動(dòng)機(jī)械手、柔性自動(dòng)生產(chǎn)線的迅速發(fā)展 , 對(duì)氣動(dòng)技術(shù)提出了更多更高的要求 ; 微電子技術(shù)的引入 , 促進(jìn)了電氣比例伺服技術(shù)的發(fā)展 , 現(xiàn)代控制理論的發(fā)展 , 使氣動(dòng)技術(shù)從開關(guān)控制進(jìn)入閉環(huán)比例伺服控制 , 控制精度不斷提高 ; 由于氣動(dòng)脈寬調(diào)制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗污染能力強(qiáng)和成本低廉等特點(diǎn) , 國(guó)內(nèi)外都在大力開發(fā)研究。 從各國(guó)的行 業(yè)統(tǒng)計(jì)資料來看 , 近 30多年來 , 氣動(dòng)行業(yè)發(fā)展很快。 20世紀(jì) 70年代 , 液壓與氣動(dòng)元件的產(chǎn)值比約為 9 1, 而 30多年后的今天 , 在工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐美、日本等國(guó)家 , 該比例已達(dá)到 6 4, 甚至接近 5 5。我國(guó)的氣動(dòng)行業(yè)起步較晚 , 但發(fā)展較快。從20世紀(jì) 80年代中期開始 , 氣動(dòng)元件產(chǎn)值的年遞增率達(dá) 20%以上 , 高于中國(guó)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值平均年遞增率。隨著微電子技術(shù)、 算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 , 氣動(dòng)技術(shù)已成為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代傳動(dòng)與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。 動(dòng)技術(shù)及氣動(dòng)機(jī)械手的發(fā)展過 程 氣動(dòng)技術(shù)是以空氣壓縮機(jī)為動(dòng)力源 , 以壓縮空氣為工作介質(zhì) , 進(jìn)行能量傳遞或信號(hào)傳遞的工程技術(shù) ,是實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)控制、自動(dòng)控制的重要手段之一。 大約開始于 1776年 , 個(gè)大氣壓左右壓力的空氣壓縮機(jī)。1880年 , 人們第一次利用氣缸做成氣動(dòng)剎車裝置 , 將它成功地用到火車的制動(dòng)上。 20世紀(jì) 30年代初 , 氣動(dòng)技術(shù)成功地應(yīng)用于自動(dòng)門的開閉及各種機(jī)械的輔助動(dòng)作上。至 50年代初 , 大多數(shù)氣壓元件從液壓元件改造或演變過來 , 體積很大。 60年代，開始構(gòu)成工業(yè)控制系統(tǒng) , 自成體系 , 不再與 風(fēng)動(dòng)技術(shù)相提并論。在 70年代 , 由于氣動(dòng)技術(shù)與電子技術(shù)的基于 4 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 結(jié)合應(yīng)用 , 在自動(dòng)化控制領(lǐng)域得到廣泛的推廣。 80年代進(jìn)入氣動(dòng)集成化、微型化的時(shí)代。90年代至今 , 氣動(dòng)技術(shù)突破了傳統(tǒng)的死區(qū) , 經(jīng)歷著飛躍性的發(fā)展 , 人們克服了閥的物理尺寸局限 , 真空技術(shù)日趨完美 , 高精度模塊化氣動(dòng)機(jī)械手問世 , 智能氣動(dòng)這一概念產(chǎn)生 , 氣動(dòng)伺服定位技術(shù)使氣缸高速下實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)自動(dòng)定位 , 智能閥島十分理想地解決了整個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)線的分散與集中控制問題。 氣動(dòng)機(jī)械手作為機(jī)械手的一種 , 它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能和不污染環(huán)境 等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。 氣動(dòng)機(jī)械手強(qiáng)調(diào)模塊化的形式 , 現(xiàn)代傳輸技術(shù)的氣動(dòng)機(jī)械手在控制方面采用了先進(jìn)的閥島技術(shù) (可重復(fù)編程等 ) , 氣動(dòng)伺服系統(tǒng) (可實(shí)現(xiàn)任意位置上的精確定位 ) , 在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上全部采用模塊化的拼裝結(jié)構(gòu)。 90年代初 , 由布魯塞爾皇家軍事學(xué)院 “阿基里斯”六腳勘探員 , 是氣動(dòng)技術(shù)、 足動(dòng)物” 6個(gè)腳中的每一個(gè)腳都有 3個(gè)自由度 , 一個(gè)直線氣缸把腳提起、放下 , 一個(gè)擺動(dòng)馬達(dá)控制腳伸展 /退回運(yùn)動(dòng) , 另一個(gè)擺動(dòng)馬 達(dá)則負(fù)責(zé)圍繞腳的軸心做旋轉(zhuǎn)之用。 由漢諾威大學(xué)材料科學(xué)研究院設(shè)計(jì)的氣動(dòng)攀墻機(jī)械手 , 它集遙感技術(shù)和真空技術(shù)于一體 , 成功地解決了垂直攀緣等視為危險(xiǎn)工作的操作問題。 能與人親切地握手 ,它的頭部、腰部、手能與人類一樣彎曲運(yùn)動(dòng) , 并且有良好的柔韌性。在幕后操縱人員的操作下 (或通過自身的編程控制 ) 能與人進(jìn)行對(duì)話 , 或作自我介紹等。 動(dòng)技術(shù)和人工智能為一體 , 它告訴我們 , 氣動(dòng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手中最難解決的靈活的自由度 , 具有在足夠工作空間的適應(yīng)性 、高精度和快速靈敏的反應(yīng)能力。 動(dòng)機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn)狀 由于氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)使用安全、可靠 , 可以在高溫、震動(dòng)、易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射等惡劣環(huán)境下工作。而氣動(dòng)機(jī)械手作為機(jī)械手的一種 , 它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能和不污染環(huán)境、容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等優(yōu)點(diǎn)。所以 , 氣動(dòng)機(jī)械手被廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、半導(dǎo)體及家電行業(yè)、化肥和化工 , 食品和藥品的包裝、精密儀器和軍事上。 現(xiàn)代汽車制造工廠的生產(chǎn)線 , 尤其是主要工藝的焊接生產(chǎn)線 , 大多采用了氣動(dòng)機(jī)械手。 車身在每個(gè)工序的移動(dòng)； 車身外殼被真空吸盤吸起和放下 , 在指定工位的夾緊和定位；點(diǎn)焊機(jī)焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制點(diǎn)焊 , 都采用了各種特殊功能的氣動(dòng)機(jī)械手。高頻率的點(diǎn)焊、力控的準(zhǔn)確性及完成整個(gè)工序過程的高度自動(dòng)化 , 堪稱是最有代表性的氣動(dòng)機(jī)械手應(yīng)用之一。 在彩電、冰箱等家用電器產(chǎn)品的裝配生產(chǎn)線上 ,在半導(dǎo)體芯片、印刷電路等各種電基于 5 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 子產(chǎn)品的裝配流水線上 , 不僅可以看到各種大小不一、形狀不同的氣缸、氣爪 , 還可以看到許多靈巧的真空吸盤將一般氣爪很難抓起的顯像管、紙箱等物品輕輕地吸住 , 運(yùn)送到指定目標(biāo)位置。 對(duì)加速度限制十分嚴(yán)格的芯片搬運(yùn)系統(tǒng) , 采用了平穩(wěn)加速的 動(dòng)機(jī)械手用于對(duì)食品行業(yè)的粉狀、粒狀、塊狀物料的自動(dòng)計(jì)量包裝； 用于煙草工業(yè)的自動(dòng)卷煙和自動(dòng)包裝等許多工序。如酒、油漆灌裝氣動(dòng)機(jī)械手；自動(dòng)加蓋、安裝和擰緊氣動(dòng)機(jī)械手 , 牛奶盒裝箱氣動(dòng)機(jī)械手等。 此外 , 氣動(dòng)系統(tǒng)、氣動(dòng)機(jī)械手被廣泛應(yīng)用于制藥與醫(yī)療器械上。如 : 氣動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)病床 ,機(jī)械手 ,外科手術(shù)機(jī)械手等 3。 展前景及方向 （ 1）重復(fù)高精度 （ 2）模塊化 （ 3）無(wú)給油化 （ 4）機(jī)電氣一體化 氣動(dòng)技術(shù)經(jīng)歷了一 個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展過程 , 隨著氣動(dòng)伺服技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室 , 氣動(dòng)技術(shù)及氣動(dòng)機(jī)械手迎來了嶄新的春天。目前在世界上形成了以日本、美國(guó)和歐盟氣動(dòng)技術(shù)、氣動(dòng)機(jī)械手三足鼎立的局面。我國(guó)對(duì)氣動(dòng)技術(shù)和氣動(dòng)機(jī)械手的研究與應(yīng)用都比較晚 , 但隨著投入力度和研發(fā)力度的加大 , 我國(guó)自主研制的許多氣動(dòng)機(jī)械手已經(jīng)在汽車等行業(yè)為國(guó)家的發(fā)展進(jìn)步發(fā)揮著重要作用。隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和機(jī)械加工工藝水平的提高及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用 , 為研究高性能的氣動(dòng)機(jī)械手奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。由于氣動(dòng)機(jī)械手有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的 動(dòng)作等諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn) , 可以預(yù)見 , 在不久的將來 , 氣動(dòng)機(jī)械手將越來越廣泛地進(jìn)入工業(yè)、軍事、航空、醫(yī)療、生活等領(lǐng)域。 課題設(shè)計(jì)要求 本課題將要完成的主要任務(wù)如下 : （ 1）機(jī)械手為通用機(jī)械手，因此相對(duì)于專用機(jī)械手來說，它的適用面相對(duì)較廣。 （ 2）選取機(jī)械手的座標(biāo)型式和自由度。 （ 3）設(shè)計(jì)出機(jī)械手的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括 :手部、手臂等部件的設(shè)計(jì)。 為了使通用性更強(qiáng)，手部設(shè)計(jì)成可更換結(jié)構(gòu)，不僅可以應(yīng)用于夾持式手指來抓取棒料工件，在工業(yè)需要的時(shí)候還可以用氣流負(fù)壓式吸盤來吸取板料工件。 （ 4）氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 本課題將設(shè)計(jì)出機(jī)械手的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)，包括氣動(dòng)元器件的選取，氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)，并繪出氣動(dòng)原理圖。 （ 5）機(jī)械手的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 基于 6 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 本機(jī)械手?jǐn)M采用可編程序控制器 (機(jī)械手進(jìn)行控制，本課題將要選取 據(jù)機(jī)械手的工作流程編制出 畫出梯形圖 基于 7 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 2 機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)方案 械手的系統(tǒng)工作原理及組成 機(jī)械手的工作原理：機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測(cè)裝置等所組成。在 用氣壓傳動(dòng)方式，來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)部位發(fā)生規(guī)定要 求的，有順序，有運(yùn)動(dòng)軌跡，有一定速度和時(shí)間的動(dòng)作。同時(shí)按其控制系統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。位置檢測(cè)裝置隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的要求達(dá)到設(shè)定位置 4。 （一）執(zhí)行機(jī)構(gòu) 包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。 （ 1）手部 即與物件接觸的部件。由于與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手在本課題中我們采用夾持式手部結(jié)構(gòu)。夾持式手部由 手指 (或手爪 )和傳力機(jī)構(gòu)所構(gòu)成。手指是與物件直接接觸的構(gòu)件，常用的手指運(yùn)動(dòng)形式有回轉(zhuǎn)型和平移型?；剞D(zhuǎn)型手指結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，故應(yīng)用較廣泛。平移型應(yīng)用較少，其原因是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但平移型手指夾持圓形零件時(shí)，工件直徑變化不影響其軸心的位置，因此適宜夾持直徑變化范圍大的工件。手指結(jié)構(gòu)取決于被抓取物件的表面形狀、被抓部位 (是外廓或是內(nèi)孔 )和物件的重量及尺寸。而傳力機(jī)構(gòu)則通過手指產(chǎn)生夾緊力來完成夾放物件的任務(wù)。傳力機(jī)構(gòu)型式較多時(shí)常用的有 :滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母彈簧式和重力式等。 （ 2）手臂 手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動(dòng)手指去抓取物件，并按預(yù)定要求將其搬運(yùn)到指定的位置。工業(yè)機(jī)械手的手臂通常由驅(qū)動(dòng)手臂運(yùn)動(dòng)的部件(如油缸、氣缸、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等 )與驅(qū)動(dòng)源 (如液壓、氣壓或電機(jī)等 )相配合，以實(shí)現(xiàn)手臂的各種運(yùn)動(dòng)。 （ 3）立柱 立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和升降 (或俯仰 )運(yùn)動(dòng)均與立柱有密切的聯(lián)系。機(jī)械手的立柱因工作需要，有時(shí)也可作橫向移動(dòng)，即稱為可移式立柱。 （ 4）機(jī)座 機(jī)座是機(jī)械手的基礎(chǔ)部分，機(jī)械手執(zhí)行機(jī) 構(gòu)的各部件和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均安裝于機(jī)座上，故起支撐和連接的作用 6。 基于 8 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 （二）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的。它由動(dòng)力裝置、調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置組成。常用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有液壓傳動(dòng)、 氣壓傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng) 5。 （三）控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是支配著工業(yè)機(jī)械手按規(guī)定的要求運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。目前工業(yè)機(jī)械手的控制系統(tǒng)一般由程序控制系統(tǒng)和電氣定位 (或機(jī)械擋塊定位 )系統(tǒng)組成。該機(jī)械手采用的是 支配著機(jī)械手按規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng)，并記憶人們給予機(jī)械手的指令信息(如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度及時(shí)間 )，同時(shí)按其控 制系統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 （四）位置檢測(cè)裝置 控制機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，并隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度達(dá)到設(shè)定位置 . 械手基本形式的選擇 常見的工業(yè)機(jī)械手根據(jù)手臂的動(dòng)作形態(tài) ,按坐標(biāo)形式大致可以分為以下 4種，如圖2 (1)直角坐標(biāo)型機(jī)械手； (2)圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手； ( 3)球坐標(biāo) (極