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1、本科生畢業(yè)設計四自由度棒料搬運機械手設計Thedesignofrobotwithfourfreedomsinmechanismtransporting學生姓名所在專業(yè)機械設計制造及其自動化所在班級機制1026申請學位工學學士指導教師職稱副教授副指導教師職稱答辯時間2006年6月10日目錄目錄設計總說明.IVINTRODUCTION.V第一章緒論.11.1工業(yè)機器人的概述與發(fā)展.11.2本設計中的四自由度棒料搬運機械手所實現(xiàn)的功能.21.3本設計中的四自由度棒料搬運機械手設計的意義.22機械手的總體設計.32.1設計要求.32.2機器手的組成.32.3總體方案擬定.42.4機器人的工作空間.42

2、.5機械手驅動系統(tǒng)設計.52.5.1機械手驅動器.52.5.2機械手傳動機構.53機械手的傳動設計.73.1滾珠絲杠的選擇.73.2諧波齒輪減速器參數(shù)的確定.84機械手的各電動機的選擇.124.1機械手手臂升降步進電機的選擇.124.2機械手底座回轉驅動電動機的選擇.155機械手各氣動件的設計計算.185.1氣爪夾緊力的計算與氣爪的選擇.185.1.1氣爪夾緊力要求.185.1.2缸徑的確定.195.1.3行程的確定.205.1.4氣缸的運動速度.205.1.4擺動氣缸的選擇.215.2手臂伸縮氣缸的選擇.236機器人控制系統(tǒng)設計.266.1機械手控制器的選擇.266.2機器手控制系統(tǒng)的特點及

3、對控制功能的基本要求.266.3控制系統(tǒng)的總體設計.27目錄7手臂驗算與機械手參數(shù).297.1手臂平衡的驗算.297.2機械手參數(shù).30設計總結.31鳴謝.31參考文獻.32ABSTRACT設計總說明在社會不斷發(fā)展的今天，機器人在工業(yè)現(xiàn)場中的應用也越來越廣泛，用機器的力量代替人力，而將人類從繁重的體力勞動中解放出來是歷史發(fā)展的趨勢。近十幾年來，機器人的開發(fā)不僅越來越優(yōu)化，而且涵蓋了許多領域，應用的范疇十分廣闊。在工業(yè)上，自動控制系統(tǒng)有著廣泛的應用，如工業(yè)自動化機床控制，計算機系統(tǒng)，機器人等。而工業(yè)機器人是相對較新的電子設備，它正開始改變現(xiàn)代化工業(yè)面貌。本設計的機械手是基于提高勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)

4、量和經(jīng)濟效益，減輕工人勞動強度而設計的。在某些勞動條件極其惡劣的條件下，工人難以用手工工作，可用本機械手代替人力勞動。本設計為四自由度圓柱坐標型工業(yè)機械手，其工作方向為兩個直線方向和兩個旋轉方向。本設計中的四自由度棒料搬運機械手，主要是針對質(zhì)量少于2KG的圓形棒料的搬運。通過氣爪手指的不同選擇可滿足直徑小于60mm的棒料的搬運。在控制器的作用下，機械手執(zhí)行將工件從一條流水線拿到另一條流水線并把工件翻轉過來這一簡單的動作.關鍵詞：四自由度；機械手；搬運；工業(yè)機器人ABSTRACTINTRODUCTIONTodaythatdevelopcontinuouslyinthesociety,Therob

5、otaremoreandmoreUsingatindustrysceneapplication.Replacesthemanpowerwiththemachinestrength,Itsthehistoricaldevelopmenttendencythatliberatesthehumanityfromthearduousphysicallabor.Intherecentseveralyears,therobotdevelopmentnotonlymoreandmoreoptimizes,butalsomoreoverhascoveredmanydomains.Industrially,au

6、tomaticcontrolsystemsarefoundinnumerousapplications,suchasautomationmachinetoolcontrol,computersystemsandrobotics.Industrialrobotsarerelativelynewelectromechanicaldevicesthatarebeginningtochangetheappearanceofmodernindustry.Thispaperdesignforenhancesthelaborproductivity,productquality,economiceffici

7、encyandreducestheworkerlaborintensity.Somejobworkingatextremelybadenvironment,thatpeoplecantworkinhand,sotherobotscanreplaceworkertodoit.Thisschemeintroducedacylindricalrobotforfourdegreeoffreedom.ItiscomposedoftwolinearaxesandtworotaryaxiscurrentThispapermainlyuseatthetransportingofcirculargoodmate

8、rialthatqualityisshortto2KG.ThedifferentfingernailfingerwasChoicefortransportingthegoodmaterialthatdiameterissmallerthan60mm.Undercontrollerfunctiontherobotmovethecomponentsfromoneassemblylinetootherassemblylineandturnoveritinspace,performrelativelysimpletakes.KEYWORDS:fourdegreesoffreedom；robot；transporting；Industrialrobot