直线机械手设计方案

芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司

日期：2015年8月7日

一、项目概述

项目设计的直线机械手是针对DMG310机床和冲压专用机床配套使用。设计内容包括直线机械手及上料器，满足以下运动过程。机械手从上料器取料，料为直径?25×260，通过机械手送到DMG310机床加工，加工半成品后靠根抓取直径为?20，取出后送到冲压专用机床，返回上料器待命。

二、项目要求

机械手横梁总长为8020mm，有效行程为5400mm，抓取的高度范围为780-1900mm，机械手有5个支脚。下图为机械手俯视图，同时，从机械手系统平面布局来看，其机械手放置在机床的上面。设计的机械手采用西门子PLC控制系统，能与主机系统（西门子）实现数据通讯。

机械手俯视图

机械手系统平面布局图

项目要求。

三、项目实施方案

本项目从机械、电气控制方面具体展开项目的实施方案。从机械手系统图中，系统包括机架、机械手、DMG310机床、专用冲压机床、控制柜、上料器等组成。机架用于安装机械手，采用5个支脚结构。机械手包含两个自由度（X轴直线运动单元和Z 轴直线运动单元）和两个动作（摆台旋转180度和工件夹具）。X轴直线运动单元有

效行程为5400mm，Z轴直线运动单元有效行程为1120mm。DMG310机床和专用冲压机床用于工件的加工。控制柜用于安装电气元件及控制机械手系统。上料器用于机械手自动夹取工件。

错误!错误!错误!

机械手系统图

整个机械手系统中，机械手提供X轴，Z轴两个运动方向，机械手末端设置一个旋转和一个工件加紧动作。上料器出口、DMG310机床三爪卡盘、专业冲压机床卡盘在同一条直线上。下图列出了系统的运动过程。从图中可以看出。机械手首先从上料器取工件，送到DMG310三爪卡盘里，等待DGM310机床加工，加工完成后，机械手取出半成品送到专用机床上。完成后返回到上料器等待下一次循环过程。

（一）机械设计

根据项目的描述，机械结构设计包括机架结构设计、机械手设计（包含夹具设计）、上料器设计等。

（1）机架结构设计。

机架主体需要承受机械手，同时需要很好的稳定性，项目需要设置5个支脚。同时为了考虑安装，横梁通过装配固定。五个支脚分别采用斜拉杆固定。结构如图所示。

（2）机械手设计。

机械手为X轴，Z轴两个运动，X轴有效行程为5400mm，Z轴有效行程为1120mm。考虑到行程较大，采用齿轮齿条结构的传动直线单元。设置X轴与Z轴的运动速度为0.4m/s。考虑到机械手末端需要安装两个自由度以及夹具，初步设计负载为10kg。重复定位精度不小于0.1mm。X轴直线运动单元选用齿轮齿条传动直线运动单元，有效行程5400mm。Z轴直线运动单元选用齿轮齿条传动直线运动单元，有效行程1120mm。

X轴减速机选用行星减速机减速比为80/20 。Z轴减速机选用行星减速机减速比为

120/20，X 轴电机选用750W 伺服电机Z轴电机选用1.5KW 带抱闸伺服电机。

机械手基本参数

旋转动作采用气动摆台，选用的是齿轮齿条式摆台，可实现0-190°角度调整。末端采用气爪，开合最大距离为24mm，两手指加紧力根据气压调节。

夹具设计应方便安装，夹取工程中需要夹具直径为25mm和直径为20mm。设计的夹具如图所示。

夹具示意图

摆台、气爪、夹具通过法兰连接，其连接图如下。

摆台、气爪、夹具连接图

（3）上料器设计。

上料器需要满以下条件：1、保证上料器前面的工件在机械手抓取范围内。

2、抓取前一个工件之后，后面一个工件自动补充。考虑到这两个因素后，初步设计上料器的高度为1000mm，宽度为400mm。上料器一次能容纳20-30个。上料器设计成斜面，采用气缸将末端工件提起出来，便于夹取。

（二）电气控制设计

电气控制采用西门子PLC控制，选用型号为S7-1215C。S7-1200系列PLC 具有集成PROFINET接口、强大的集成工艺功能和灵活的可扩展性等特点，为各种工艺任务提供了简单的通信和有效的解决方案。S7-1215C含有2路以太网通信端口，14点数字量输入、2点模拟量输入和10点数字量输出，2路100K高速脉冲输出。因PLC 数字量点数偏少，增加了DIO板卡SB1223，8路数字量输入，8路数字量输出。显示器采用西门子7寸精简面板KTP700 Basic PN。用户可以通过显示屏进行系统设置和运行程序。

控制柜设计应满足安装方便，外观美观，同时为了操作方便，在控制柜的上安装显示屏，方便用户操作。同时控制柜上安装一些导轨，便于安装电气元器件。

控制柜

为保证系统位置精度，机械手开机后进行零位查找，因此设置两个零位开关。为了保证系统安全性，在X轴、Z轴两侧分别设置了限位开关；在上料器两侧使用一对光电开关检测工件有无。下图是系统各设备位置示意图。

系统各设备位置示意图

系统开机后，手动测试X轴、Z轴的限位开关D点、C点、E点、F点以及零位开关A点和B点。测试无故障后，机械手运动到上料器位置初始点，光电开关检测到有工件，机械手下降高度H2后，电磁阀控制夹具夹取工件。若开关检测当前无工件，则系统等待。抓取到工件后机械手回升到初始点，继而运动到加工点。待机械手下降H1，将工件输送动三爪卡盘中，返回到加工点。再次等待DMG310门打开，机械手将工件取出，机械手运动到冲压点。待专用冲压机床门打开，机械手下降H3，将半成品输送到卡盘中，回升到冲压点，继而运动到初始点，等待下一个过程。

机械手夹取系统有手动、自动以及示教三种模式。手动模式用于设备的开机检查，示教模式用于记录系统运动过程，应用于自动模式，系统最多可保存三种运动过程。示教模式完成后，自动模式调用示教数据，完成自动运行。

其系统的结构控制如下所示。

控制总体结构

系统的程序流程图如下：

结束

系统流程图

四、技术问题

1、机械手旋转及工件夹取需要气源，设备是自配空气压缩机，还是车间配置气源。

2、机械手需要DMG310机床或专用冲压机床一个输入信号，将工件放置到三角卡盘中，此信号是通过DMG310机床或专用冲压机床门上安装光电开关，还是通过通讯方式实现。

3、机械手将工件放入DMG310机床中，机械手等待机床加工工件，是通过DMG310机床给定信号，还是通过延时信号实现机床完成加工工件。

4、机械手对工件需要精确定位，因此工件的表面粗糙度及尺寸公差如何。

五、项目预算

一套总价为贰拾肆万陆仟捌佰柒拾圆，两套总价为肆拾肆万壹仟零玖拾圆

附录

PLC 1215C 技术参数

板载数字I/O14 点输入/10 点输出

板载模拟I/O 2 点输入/2 点输出

位存储器（M）8192 个字节

信号模块扩展最多8 个信号模块

信号板扩展最多 1 块信号板

通信模块扩展最多 3 个通信模块

高速计数器共 6 个

单相：3 个100 kHz 以及 3 个30 kHz 的时钟频率；

正交相位：3 个80 kHz 以及 3 个20 kHz 的时钟频

率

端口数 2

类型以太网

接数? 3 个用于HMI

? 8 个用于客户端GET/PUT(CPU 间S7 通信)

? 1 个用于编程设备

? 8 个用于用户程序中的以太网指令

? 3 个用于服务器GET/PUT(CPU 间S7 通信)

电压范围20.4 －28.8 V DC/22.0 －28.8 V DC（环境温度-20

oC －0 oC）

DIO板卡SB1223 技术参数

精简面板KTP700 Basic PN 技术参数

上下料机械手课程设计说明书

专业课程设计任务书一、目的与要求《专业课程设计》是机械设计及自动化专业方向学生的重要实践性教育环节，也是该专业学生毕业设计前的最后一次课程设计。拟通过《专业课程设计》这一教学环节来着重提高学生的机构分析与综合的能力、机械结构功能设计能力、机械系统设计的能力和综合运用现代设计方法的能力，培养学生的创新与实践能力。在《专业课程设计》中，应始终注重学生能力的培养与提高。《专业课程设计》的题目为工业机械手设计，要求学生在教师的指导下，独立完成整个设计过程。学生通过《专业课程设计》，应该在下述几个方面得到锻炼： 1．综合运用已学过的“机械设计学”、“液压传动”、“机械系统设计”、“计算机辅助设计”等课程和其他已学过的有关先修课程的理论和实际知识，解决某一个具体设计问题，是所学知识得到进一步巩固、深化和发展。 2．通过比较完整地设计某一机电产品，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，掌握机电产品设计的一般方法和步骤。 3．培养机械设计工作者必备的基本技能，及熟练

地应用有关参考资料，如设计图表、手册、图册、标准和规范等。 4．进一步培养学生的自学能力、创新能力和综合素质。二．主要内容表1精锻机上料机械手主要技术参数手臂运动形式（圆柱坐标式抓取重量 60kgf 自由度 4个手手臂运动行程和速度水平伸缩 500mm 设定点2 升降 600mm 设定点2 左右旋转 200度设定点3 手腕回转和速度180度设定点2 手指夹持范围四种规格 90-120 定位方式和定位精度机械挡块 +-1mm 控制方式点位程控，开关板预选驱动方式液压 kgf/cm2

气动机械手控制系统设计

机电控制课程课程设计说明书课程名称：机电控制PLC设计设计题目：气动机械手控制系统设计专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：设计时间：2010 12 10

内容摘要机械手是工业自动控制领域中经常用到的一种能够自动抓取、操作的装置，多用于自动生产线、自动机的上下料、数控设备的自动换刀装置中。由于气动技术是以压缩空气为介质，以气源为动力的能源传递技术，其工作可靠性高、使用寿命长、对环境没有污染，所以在机械手的驱动系统中常采用气动技术。气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境等优点而被广泛应用。因此，对气动机械手的研究具有重要的实际价值。关键词：机械手 PLC 自动控制气动技术

目录第一章引言 (3) 第二章 PLC的发展 2.1 PLC的由来和发展 (3) 2.2 可编程控制器的概念 (4) 2.3 PLC基本结构和工作原理 (5) 第三章气动机械手控制系统设计 3.1 I/o地址分配表 (7) 3.2 PLC系统选择 (7) 3.3 PLC的输入输出设备接线图 (7) 3.4系统控制方案流程图 (9) 3.5程序设计和梯形图 (10) 第四章总结总结 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21)

第一章引言引言 PLC技术代表了当今电气程序控制的世界先进水平。它与数控技术，工业机器人技术已成为机械工业自动化和CIM的三大支柱。据预测，在90年代，美、日、德等发达国家的控制屏将完全由PLC所占据。由于PLC吸收了微电子技术和计算机技术的最新成果，发展十分迅速，使它已远远超出单纯取代继电器的应用领域，远远超出逻辑控制的范畴，在从单机自动化到整条生产线自动化，乃至整个工厂的生产自动化；从FMS、工业机器人到大型分散型控制系统中都担当着重要角色。第二章 PLC的发展 2.1 PLC的由来和发展 1968年美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号不断更新的要求，以在激烈的竞争的汽车工业中占有优势，提出要研制一种新型的工业控制装置来取代继电器控制装置，为此，特拟定了十项公开招标的技术要求，即： 1）编程简单方便，可在现场修改程序； 2）硬件维护方便，最好是插件式结构； 3）可靠性要高于继电器控制装置； 4）体积小于继电器控制装置； 5）可将数据直接送入管理计算机； 6）成本上可与继电器柜竞争； 7）输入可以是交流115V； 8）输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀； 9）扩展时，原有系统只需做很小的改动； 10）用户程序存储器容量至少可以扩展到4KB。根据招标要求，1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一台PLC （PDP—14型），并在通用汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期。 PLC问世以来，其发展极为迅速。由最初的1位机发展为8位机，现在的大型PLC已采用了32位微处理器，可同时进行多任务操作，其技术已经相当成熟。

机械手总体方案设计.docx

第2章机械手的总体方案设计 2.1机械手基本形式的选择常见的工业机械手根据手臂的动作形态，按坐标形式大致可以分为以下4种: (1) 直角坐标型机械手；(2)圆柱坐标型机械手；(3)球坐标(极坐标)型机械手; (4)多关节型机机械手。其中圆柱坐标型机械手结构简单紧凑，定位精度较高，占地面积小，因此本设计采用圆柱坐标型11 1。图2.1是机械手搬运物品示意图。图中机械手的任务是将传送带B 上的物品搬运到传送带AO 2.2、方案设计 (1)、黑箱结构如图2.1所示图2.2设计方案 (2) 、机械手动作分析及运动分析如图2.3所示，工件首先被机械手夹持，然后再随之一起运动。其周期运动可以表现为(按动作顺序)：大臂下降一夹紧工件一手腕上翻一大臂上升一大臂回转一手臂延伸一放松工件一手臂收回一手腕传送带 A 工件驱动能信息自动机械手 —■ 工件位置改变夹持图2.1机械手基本形式示意

下翻一大臂回转一大臂下降图2.3机械手运动图（3）、功能原理如图2.3所示图2.4机械手功能原理图（4）、方案设计 ①传动系统如果机械手采用机械传动，则自由度少，难于实现特别复杂的运动。而对于组合机床自动上下料的机械手，其工件的运动需要多个自由度才能完成，故不宜采用机械传动方案。如果机械手采取气压传动，由于气控信号比光、电信号慢得多，且由于空气的可压缩性，工作时容易产生抖动和爬行，造成执行机构运动速度和定位精度不可靠，效率也较低。电气传动必须有减速装置和将电机回转运动变成直线运动的装置，结构庞大，速度不易控制。气液联合控制和电液联合控制则使系统和结构上很复杂。综上所述，我们选择液压传动方式。 ②控制系统本机械手是专用自动机械手，选择智能控制方式中的PL（程序控制方式，这样可以使机械手的结构更加紧凑和完美。 ③执行系统分析本机械手的执行系统是手部机构。手部机构形式多样，但综合其总体构型，可分为：气吸式、电磁式和钳爪式3种。根据本组合机床加工工件的特征（导卫轮、精密铸钢件），选择钳爪式手部结构。 ④常见的工业机械手根据手臂的动作形态，按坐标形式大致可以分为以下4

机械手总体设计方案

1 机械手基本形式的选择常见的工业机械手根据手臂的动作形态,按坐标形式大致可以分为以下4种: (1)直角坐标型机械手;(2)圆柱坐标型机械手; ( 3)球坐标(极坐标)型机械手; (4)多关节型机机械手。其中圆柱坐标型机械手结构简单紧凑,定位精度较高,占地面积小，因此本设计采用圆柱坐标型。下图是机械手搬运物品示意图。图中机械手的任务是将传送带A上的物品搬运到传送带B。机械手基本形式示意图 2 机械手的主要部件及运动在圆柱坐在圆柱坐标式机械手的基本方案选定后，根据设计任务，为了满足设计要求，本设计关于机械手具有5个自由度既：手抓张合；手部回转；手臂伸缩；手臂回转；手臂升降5个主要运动。本设计机械手主要由4个大部件和5个液压缸组成：（1）手部，采用一个直线液压缸，通过机构运动实现手抓的张合。（2）腕部，采用一个回转液压缸实现手部回转180°。（3）臂部，采用直线缸来实现手臂平动1.2m。（4）机身，采用一个直线缸和一个回转缸来实现手臂升降和回转。 3 驱动机构的选择驱动机构是工业机械手的重要组成部分, 工业机械手的性能价格比在很大程度上取决于驱动方案及其装置。根据动力源的不同, 工业机械手的驱动机构大致可分为液压、气动、电动和机械驱动等四类。采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便，驱动力大等优点。因此，机械手的驱动方案选择液压驱动。 4 机械手的技术参数列表一、用途：搬运:用于车间搬运二、设计技术参数: 1、抓重:60Kg (夹持式手部) 2、自由度数:5个自由度 3、座标型式:圆柱座标

4、最大工作半径:1600mm 5、手臂最大中心高:1248mm 6、手臂运动参数伸缩行程：1200mm 伸缩速度：83mm/s 升降行程：300mm 升降速度：67mm/s 回转范围: 0~180° 7、手腕运动参数回转范围: 0~180°

【精品毕设】简易机械手机械结构设计

机电工程学院《专业综合课程设计》说明书课题名称：简易机械手机械机构设计学生姓名：沈柳根学号：20110611119 专业：机械电子工程班级：11机电成绩：指导教师签字： 2015年1月5日

摘要简易机械手是工业机械手的简化，功能相似，而工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。工业机械手设计是机械制造、机械设计和机械电子工程等专业的一个重要教学环节，是学完技术基础课及有关专业课以后的一次专业课程内容得综合设计。通过设计提高学生的机械分析与综合能力、机械结构设计的能力、机电液一体化系统设计的能力，掌握实现生产过程自动化的设计方法。通过对于气动机械手的设计，展现了各个相关学科知识在这里的整合，有利于理解专业知识。关键词：简易机械手；结构设计；气动

目录摘要....................................................... 错误！未定义书签。 1 设计任务介绍及意义 (1) 1.1设计任务意义： (1) 1.2设计任务要求介绍： (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1 结构分析 (3) 2.3 设计简介 (3) 3 机械传动结构设计 (5) 3.1传动结构总体设计 (5) 3.2手指气缸的设计 (6) 3.3纵向气缸的设计 (12) 3.4横向气缸的设计 (13) 4最终图纸 (15) 4.1装配图 (15) 5 总结 (16) 参考文献 (17)

机械手设计汇总

第一章（第二章绪论课题研究的目的及意义随着工业自动化程度的提高，工业现场的很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。这一方面可以减轻工人的劳动强度，另一方面可以大大提高劳动生产率。例如，目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往冲压成型这一工序还需要人工上下料，既费时费力，又影响效率。为此，我们把上下料机械手作为我们研究的课题。工业机械手是工业物流自动化中上网重要装置之一，是当今世界新技术革命的一个重要标志。工业机械手是典型的机电一体化产品。工业机械手的产生和推广是社会生产和发展的需要，也是现代生产和科技发展的新技术产品。工业机械手已经在工业生产、资源开发、社会服务、排险救灾以及军事技术等方面发挥着愈来愈大的应用。工业机械手的应用和推广已经并将获得极大的效益。例如在机械制造工业、汽车工业等生产中采用电焊、弧焊、喷漆等机械手，可以大大提高劳动生产率，保证产品质量，改善劳动条件。又如在微电子、医药等生产部门，采用机械手操作，可以消除人对产品的污染、确保产品质量。机械手可以在有毒、噪音、高温、易燃、易爆等危险有害的环境中代替人长期稳定的工作，从根本上解决了操作者的安全保障问题。因而在这方面应用和推广机器人技术是十分迫切和必要的。近代工业机械手的原型可以从本世纪40代算起。当时适应核技术的发展需要开发了处理放射性材料的主从机械手。50年代初美国提出了“通用重复操作机器人”的方案，59年研制出第一工业机械手原型。由于历史条件和技术水平关系，在60年代机械手发展较慢。进入70年代后，焊接、喷漆机械手相继在工业中应用和推广。随着计算机技术、控制技术、人工智能的发展、机械手技术得到迅速发展，出现了更为先进的可配视觉、触觉的机器人所应用的机械手。如美国Unimation公司PUMA系列工业机器人相关的机械手，即使由直流伺服驱动、关节式结构、多cpu微机控制、采用专用语言编程的技术先进的机械手。到了80、90年代机器人及相关的机械手开始在工业上普及应用。据统计1980年全世界约有两万台机器人在工业上应用，而到今年增长更快。今年已近开发出

气动机械手控制系统设计

机械手设计

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虑，往往体积庞大，负荷能力与其自重相比往往非常小。一般通用机械手有5～6个自由度即可满足使用要求（其中臂部有3个自由度，腕部和行走装置有2～3个自由度），专用机械手有1～2个自由度即可满足使用要求。在控制器的作用下，它执行将工件从一条流水线拿到另一条流水线这一动作。在满足前提条件上尽量使结构简单，所以我们这次选择5自由度机械手。 1.2.2机械手基本形式的选择常见的工业机械手根据手臂的动作形态,按坐标形式大致可以分为以下4种: (1)直角坐标型机械手：

特点：操作机的手臂具有三个移动关节，其关节轴线按直角坐标配置。优缺点：结构刚度较好，控制系统的设计最为简单，但其占空间较大，且运动轨迹单一，使用过程中效率较低。结构图： (2)圆柱坐标型机械手：特点：操作机的手臂至少有一个移动关节和一个回转关节，其关节轴线按圆柱坐标系配置。优缺点：结构刚度较好，运动所需功率较小，控制难度较小，但运动轨迹简单，使用过程中效率不高。结构图：

机械手课程设计书

课程设计说明书 2015 年 6 月9 日

目录摘要 (2) 第1章概述 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2课题的内容和要求 (4) 1.3进度安排 (4) 1.4设计进度安排 (4) 1.5基本要求 (5) 第2章课程设计的总体方案 (6) 2.1总体方案的确定 (6) 2.2 机械结构的设计 (6) 2.3 软件设计 (6) 第3章机械部分设计 (7) 3.1 元器件选型 (7) 3.2 机械结构构件及说明 (7) 3.3 工作台外形尺寸及重量初步估算 (8) 3.4 滚珠选择 (8) 3.5滑块导轨的选择与校核 (8) 3.6 弯曲应力σm的计算 (9) 3.7选择联轴器的考虑因素 (10) 3.8 轴承的选用与校核 (11) 第4章控制系统的设计 (14) 4.1 控制系统硬件电路的设计 (14) 4.2控制系统软件编程设计 (16) 参考资料 (18) 附录一：cad图纸 (19) 附录二：proe图 (20) 附录三：程序 (22)

摘要机械手技术涉及到电子、机械学、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。随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计过程，文章中介绍了机械手的设计理论与方法。本课题以52单片机为核心设计，通过AutoCAD，proe技术对机械手进行结构设计，实现所需要的功能。关键词：机械手、52单片机、AutoCAD、Proe

第1章概述机械化、自动化已成在现代工业中突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的，机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。机械手，多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机械手或通用机械手）。机械手是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机械手具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机械手称为专用机械手，而把工业机械手称为通用机械手。简而言之，机械手就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手，也即本文所研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专业机械手，主要附属于自动机床或自动生产线上，用以解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外通常被称之为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动。除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。机械手按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机械手以其结构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点，成为机械手中使用最多的一种结构形式。要机械手像人一样拿取东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构；像肌肉那样使手臂运动的驱动－传动系统；像大脑那样指挥手动作的控制系统。这些系统的性能就决定了机械手的性能。一般而言，机械手通常就是由执行机构、驱动－传动系统和控制系统这三部分组成 1.1设计目的《单片机原理及接口技术课程设计》是机械电子工程专业的学生在完成《单片机原理及接口技术》等专业课程的学习之后，进行综合性设计训练的实践性教学环节。目的是在老师的指导下，使学生通过课程设计，对所学课程理论知识进行一次系统的回顾检查、复习和提

机械手设计说明书

机械手设计说明书篇一：指导老师：设计合作成员：一、设计项目名称机械手臂手指机构2 二、设计目的本设计拟搬运宽度尺寸90～110mm、质量为5kg以内的六菱柱形钢质工件，手指机构带水平转盘。手指的动力驱动方式为液压传动。液压传动的机械手是以压缩液体的压力来驱动执行机构运动的机械手。三、设计要求机械手为专用机械手，适用于夹六菱柱形钢质工件。选取机械手的座标型式和自由度。主要设计出机械手的手部机构。液压传动系统液压缸的选用四、设计方案 4.1 机械手基本形式的选择机械手的典型结构一般可分为：回转型（包括滑槽杠杆式和连杆杠杆式两种）、移动型（移动型即两手指相对支座作往复运动）和平面平移型。本设计采用二指回转型手抓。 4.2 机械手的主要部件及运动本机械手的部件有齿轮、齿条、连杆和液压缸等。主要

的运动有直动液压缸驱动齿条的平动、齿轮和齿条的啮合运动、连杆的转动和手抓的平行移动。 4.3 驱动方式的选择本机械手的驱动方案采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便。 4.4 机械手的技术参数列表用途：卸码垛机械手臂抓重：5kg 抓取的物体的几何形状：宽度为90～110mm六菱柱形钢质工件机械手自重：小于等于10kg 4.5 机械工作原理机械手的夹工件的工作原理框图如图1所示。图1. 机械手夹工件的工作原理框图该机械手采用了液压驱动方式来实现其工作的要求，工作要求就是机械手能适应六菱柱形钢质工件不同面的夹持，故带有水平转盘手臂的回转运动。传动机构采用齿条与齿轮啮合。本机械通过液压驱动传递动力推动齿条平动，齿条与齿轮啮合将液压缸传来的水平运动转化为齿轮连杆的回转运动。而齿条与齿轮啮合驱动四连杆转动，四连杆机构使夹板水平移动，完成对工件的夹紧松开。机械手的整体结构图如图2、图3所示。手爪部分特点如下表述： 1. 机械手手部由手爪（即夹板）和传力机构所构成。

机械手及控制系统设计

河北工程大学课程设计指导说明书课程题目: 机械手及控制系统设计专业: 机械设计制造及其自动化—机电方向班级: 机制11班姓名: 唐科学号 110070118 指导老师: 杨玉敏目录第一章绪论 1、1 题目要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 1、2 题目概况。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 1、3 气动机械手。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 1、4 气动机械手的发展趋势。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 1、5 课题的现实意义。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 第二章气动机械手的操作要求及功能 2、1 机械手移动动作示意图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 2、2 机械手操作面板图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 2、3 机械手的输入\输出信号定义图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 2、4 机械手顺序动作的要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 第三章机械部分设计 3、1 气动搬运机械手的结构。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 3、2 机械手的主要部件及运动。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 3、3 驱动机构的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 3、4 机械手的技术参数列表。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 3、5 气动回路的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 3、6 末端执行器的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 3、7 升降手臂的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 3、8 平移手臂的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14 第四章机械手控制设计

机械手总体方案设计

第2章机械手的总体方案设计机械手基本形式的选择常见的工业机械手根据手臂的动作形态,按坐标形式大致可以分为以下4种: (1)直角坐标型机械手;(2)圆柱坐标型机械手; ( 3)球坐标(极坐标)型机械手; (4)多关节型机机械手。其中圆柱坐标型机械手结构简单紧凑,定位精度较高,占型。图是机械手搬运物品示意图。图中地面积小，因此本设计采用圆柱坐标[]11 机械手的任务是将传送带B上的物品搬运到传送带A。图机械手基本形式示意、方案设计（1）、黑箱结构如图所示图设计方案（2）、机械手动作分析及运动分析如图所示，工件首先被机械手夹持，然后再随之一起运动。其周期运动可以表现为（按动作顺序）：大臂下降—夹紧工件—手腕上翻—大臂上升—大臂回转—手臂延伸—放松工件—手臂收回—手腕下翻—大臂回转—大臂下降。图机械手运动图（3）、功能原理如图所示图机械手功能原理图（4）、方案设计 ①传动系统如果机械手采用机械传动，则自由度少，难于实现特别复杂的运动。而对于组合机床自动上下料的机械手，其工件的运动需要多个自由度才能完成，故不宜采用机械传动方案。如果机械手采取气压传动，由于气控信号比光、电信号慢得多, 且由于空气的可压缩性，工作时容易产生抖动和爬行，造成执行机构运动速度和定位精度不可靠，效率也较低。电气传动必须有减速装置和将电机回转运动变成直线运动的装置，结构庞大，速度不易控制。气液联合控制和电液联合控制则使系统和结构上很复杂。综上所述，我们选择液压传动方式。 ②控制系统本机械手是专用自动机械手，选择智能控制方式中的PLC程序控制方式，这样可以使机械手的结构更加紧凑和完美。 ③执行系统分析本机械手的执行系统是手部机构。手部机构形式多样，但综合其总体构型，可分为：气吸式、电磁式和钳爪式3种。根据本组合机床加工工件的特征（导卫轮、精密铸钢件），选择钳爪式手部结构。 ④常见的工业机械手根据手臂的动作形态,按坐标形式大致可以分为以下4

机械手结构设计

机械手结构设计Newly compiled on November 23, 2020

轻型平动搬运机械手的设计及运动仿真摘要随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计计算过程。首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方法。全面详尽的讨论了搬运机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。最后使用软件对机械手的手部实现运动仿真。关键词：机械手；运动仿真；液压传动；液压缸；目录中文摘要 (1) 英文摘要 (2) 主要符号表 (5) 1 绪论 (1) 前言 (1) 工业机械手的简史 (1) 工业机械手在生产中的应用 (3) 建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线 (3) 在实现单机自动化方面 (3) 铸、锻、焊热处理等热加工方面 (3) 机械手的组成 (4)

执行机构 (4) 驱动机构 (4) 控制系统分类 (5) 工业机械手的发展趋势 (5) 本文主要研究内容 (6) 本章小结 (6) 2机械手的总体设计方案 (7) 机械手基本形式的选择 (7) 机械手的主要部件及运动 (7) 驱动机构的选择 (8) 机械手的技术参数列表 (8) 本章小结 (8) 3 机械手手部的设计计算 (9) 手部设计基本要求 (9) 典型的手部结构 (9) 机械手手抓的设计计算 (9) 选择手抓的类型及夹紧装置 (9) 手抓的力学分析 (10) 夹紧力及驱动力的计算 (11)

手抓夹持范围计算 (12) 机械手手抓夹持精度的分析计算 (13) 弹簧的设计计算 (14) 本章小结 (16) 4 腕部的设计计算 (17) 腕部设计的基本要求 (17) 腕部的结构以及选择 (17) 典型的腕部结构 (17) 腕部结构和驱动机构的选择 (18) 腕部的设计计算 (18) 腕部设计考虑的参数 (18) 腕部的驱动力矩计算 (18) 腕部驱动力的计算 (19) 液压缸盖螺钉的计算 (20) 动片和输出轴间的连接螺钉 (21) 本章小结 (22) 5 臂部的设计及有关计算 (23) 臂部设计的基本要求 (23) 手臂的典型机构以及结构的选择 (24)

机械手-机械原理课程设计说明书

机械手工作频率：20/min；

升降 0.3kw，摆动 0.1kw，伸缩 0.1kw，夹持 0.2kw。 2执行机构的选择与比较 §2-1 转角机构（实现平面转角0 30功能）方案一实现平面转角0 30的过程：电机带动不完全齿轮运动，不完全齿轮带动全齿轮运动，与全齿轮固结的四杆机构，使滚子在预先设计好形状的槽内运动，左右运动的极限位置恰好是30度。机构评价：优点：因为槽的形状固定，所以能保证在一个行程内，机构的平面转角就是 30度。不完全齿轮的使用，为机械手在抓放物体时留下了工作时间。缺点：由于四杆机构的运动被槽限制住，最短杆无法做周转运动，导致机构的回程要求齿轮的翻转，必须在前面加入变速箱改变速度方向。方案二实现平面转角0 30的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使不完全齿轮，有间歇地带动完全齿轮转动，齿轮通过杆拉动齿条，由齿轮来回往复地带动固接杆转动0 30 机构评价：优点：同样具有结构简单，传力较小运动灵活，造价低准确地实现转角0 30的要求，可以控制间歇实现循环功能。缺点：磨损较严重，效率较低，齿轮尺寸过大加工难。方案三 30的过程：使用实现平面转角0 槽轮实现平面转角30度，只要计算好槽轮的槽数，就能在主动圆盘转360 度时，使从动轮转30度。机构评价：优点：结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并能平稳的间歇地进行转位。缺点：传动存在柔性冲击，且是单向

的间歇运动，同样要求变速箱改变运动方向。方案的选择与比较：只有第二个方案能较好的实现对传动系统的功能要求在平面转动上能准确地控制在30度，制造简单方便。 §2-2 上升机构（实现上升100功能要求）方案一实现上升的过程：皮带轮传动，使蜗杆带动蜗轮，蜗轮和齿条配合。通过控制蜗杆的半径，使转动一周后，使齿条上升100. 机构评价：优点：蜗杆的轮齿是连续的螺旋尺，故传动平稳，啮合冲击小。缺点:啮合齿轮间的相对滑动速度较大，摩擦磨损较大，传动效率较低，易出现发热现象，常用耐磨材料制作，成本高。方案二实现上升的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使凸轮转动，凸轮通过顶杆推动滑块滑动，从而使工作杆上升100mm。机构评价：优点：结构简单，传力较小，凸轮不用太大就可以达到所需要的高度。缺点：效率过低，滑块容易磨损且一旦磨断严重影响上升高度，寿命不高。对机构进行比较：第二个方案较好，结

直线机械手设计方案

直线机械手设计方案芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司日期：2015年8月7日

一、项目概述项目设计的直线机械手是针对DMG310机床和冲压专用机床配套使用。设计内容包括直线机械手及上料器，满足以下运动过程。机械手从上料器取料，料为直径?25×260，通过机械手送到DMG310机床加工，加工半成品后靠根抓取直径为?20，取出后送到冲压专用机床，返回上料器待命。二、项目要求机械手横梁总长为8020mm，有效行程为5400mm，抓取的高度范围为780-1900mm，机械手有5个支脚。下图为机械手俯视图，同时，从机械手系统平面布局来看，其机械手放置在机床的上面。设计的机械手采用西门子PLC控制系统，能与主机系统（西门子）实现数据通讯。机械手俯视图

机械手系统平面布局图项目要求。三、项目实施方案本项目从机械、电气控制方面具体展开项目的实施方案。从机械手系统图中，系统包括机架、机械手、DMG310机床、专用冲压机床、控制柜、上料器等组成。机架用于安装机械手，采用5个支脚结构。机械手包含两个自由度（X轴直线运动单元和Z 轴直线运动单元）和两个动作（摆台旋转180度和工件夹具）。X轴直线运动单元有

效行程为5400mm，Z轴直线运动单元有效行程为1120mm。DMG310机床和专用冲压机床用于工件的加工。控制柜用于安装电气元件及控制机械手系统。上料器用于机械手自动夹取工件。错误!错误!错误! 机械手系统图整个机械手系统中，机械手提供X轴，Z轴两个运动方向，机械手末端设置一个旋转和一个工件加紧动作。上料器出口、DMG310机床三爪卡盘、专业冲压机床卡盘在同一条直线上。下图列出了系统的运动过程。从图中可以看出。机械手首先从上料器取工件，送到DMG310三爪卡盘里，等待DGM310机床加工，加工完成后，机械手取出半成品送到专用机床上。完成后返回到上料器等待下一次循环过程。

(机械制造行业)机械手课程设计

（机械制造行业）机械手课程设计

《机电系统》课程设计说明书课程设计任务书姓名班级学号设计题目简易型机械手的设计设计任务：（1）方案论证；在其基础上进行机械手的总体设计，并绘制总体布局图。（2）驱动系统设计：根据机械手的特点，选用舍党的驱动方式，根据总体设计要求进行电机选型。进行电机选型相关计算。进行驱动系统零部件的选型和设计。绘制驱动系统布局图。（3）控制系统设计：确定机械手的控制方式并进行控制系统的控制与编程。绘制控制系统布局图。（4）传感与测试系统设计：进行控制与驱动系统的传感与测试系统的设计。（5）机械本体设计：进行机械本体零部件设计，绘制总体和零件图。设计工作量: （1）设计说明书一份（2）CAD图纸5张（3）文档整理排版指导教师设计时间2011年1月3日～2011年1月21 日

目录第1章绪论 (1) 1.1机械手概述 (1) 1.2机械手的设计目的 (3) 1.3机械手的设计内容 (4) 1.4机械手的分类及其在生产中的应用 (5) 1.5机械手的应用意义 (8) 1.6机械手的技术发展方向 (9) 第2章设计方案的论证 (10) 2.1机械手的总体设计 (10) 2.2机械手腰座结构的设计 (12) 2.3机械手手臂结构的设计 (14) 2.4工业机器人腕部的结构 (16) 2.5机械手末端执行器（手爪）的结构设计 (18) 2.6机械手的机械传动机构的设计 (21) 2.7机械手驱动系统的设计 (26) 2.8机器人手臂的平衡机构设计 (33) 第3章理论分析和设计计算 (34) 3.1液压传动系统设计计算 (34) 3.2电机选型有关参数计算 (43) 第4章控制系统的设计 (47) 4.1可编程控制器PLC (47)

气动机械手设计说明书

气动机械手－设计说明书

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一、设计要求为卸码垛机械手臂配制造附件,即夹持工件的手指机构。机构应根据工件的形状、尺寸、工件质量大小、表面性质等因素专门设计。本设计拟搬运宽度尺寸9０～11０mｍ、质量为5kg以内的六菱柱形钢质工件，手指机构带水平转盘。设计手指机构的机械结构，机构自身重量控制在10ｋg以内,手指的动力驱动方式自选。二、具体设计方案本次机械手的主要设计构思来源于实验室的机械手模型,通过对实验室机械手的一系列观察研究，开始了如下方案的设计。首先，我们选择了气动的方式来驱动机械手的运动,而对于气缸的选择，因为在这方面的学习还不够,而且对于我们所设计的机械手结构在气缸方面的要求不高,故在此不作进一步研究。根据实验室的机械手模型,我们仿照其结构把机械手设计为平行式夹持手爪,接下来是对一些重要尺寸的确定做一较为详细的介绍。 2．1机械手手爪伸缩运动的设计通过查阅相关资料,对于夹持型手爪进行受力分析如图所示,两个手指总夹持力2μＦ必须大于夹持工件的重力ｍg 故应满足2μF>mg，即F>mg/２μ 式中μ为摩擦系数,本次设计的手指夹持处设有辅助件，材料取为硬质橡胶，一般令μ=0.65；另外已知m为5kg；由此可得 F>ｍg／2μ=5×9．8/(2×0.６5)＝38N

机械手的结构图如下：此部分为机械手的夹持部分,由图中可知，此结构主要是以齿轮齿条的啮合运动来实现手指的夹紧与放松,而通过两个类似于单缸气缸的腔体充气和放气产生推动力。因此根据公式可得: Ｄ=(4F／(πPη)）? 其中η为负载率,一般取0．4。代入相关数据可得：D=0．017m 又知腔体中受压缩气体作用的面积为一圆环，即ｓ=π*（R2-r2)=π*D2/4 (其中Ｒ为腔体外半径，r为轴半径) 只要圆环面积s大于π*D2/4即可,现取Ｄ=0.02m=20mｍ r=10mm R＝20mm 则s的面积足够大,能提供足够的推力来满足运动。之后根据所夹持件尺寸的要求是9０至11０mm,则按照90mm来计算(最小的工件尺寸），若能夹到的话,则110ｍm的也一定能夹到,然后通过一系列的尺寸推导运算(该部分是通过先初步设计尺寸，然后在建模过程中不断修改所得），即可设计出如上所示的机械手结构。其中最主要的就是齿轮齿条的行程大小确定，它是根据所要夹持工件的尺寸要求来设计的。

plc机械手课程设计报告书

目录 1 引言 (5) 2 设计目的及主要内容 (6) 2.1设计目的 (4) 2.2.主要内容 (4) 3 气动机械手的操作要求及功能 (4) 3.1.操作要求 (4) 3.2操作功能 (5) 4 PLC及机械手的选择和论证 (6) 4.1 PLC (6) 4.1.1 PLC简介 (6) 4.1.2 PLC的结构及基本配置 (6) 4.1.3 PLC的选择及论证. (7) 4.2机械手 (7) 4.2.1机械手简介 (7) 4.2.2机械手的选择 (8) 5 硬件电路设计及描述 (8) 5.1操作方式 (8) 5.2 PLC的I/O分配接线 (9) 6 软件电路设计及描述 (10) 6.1机械手的操作系统程序 (10) 6.2回原位程序 (10)

6.3手动单步操作程序 (11) 6.4自动操作程序 (12) 6.5机械臂传送系统梯形图 (12) 6.6指令语句表 (13) 7 心得体会 (15) 参考文献 (16) 1引言在现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效的办法；控制机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有75%是小批量生产，金属加工生产批量中有四分之三有50件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5%。从这里看出，装卸、搬运等工序机械化的迫切性，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。并且在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。机械手一般由耐高温，抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。可编程控制器是继电器控制和计算机控制出上开发的产品，逐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。机械手采用plc控制，具有可靠性高，改变程序灵活等优点。无论进行时间控制还是控制或混合控制，都可以通过设置plc的程序实现。可以根据机械手的动作顺序改变程序，是机械手通用性更好。采用气压传动，动作迅速，反应灵敏，能实现过载保护，便于自动控制。工作环境适应性好。阻力损失和泄露减少。不会污染环境，造价低。

下料机械手设计管理分析方案简介【精编版】

下料机械手设计方案简介

小组成员：设计作品总体应用背景：伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。我们的方案应用于工业化操作，主要用于工业生产方面，在工业生产上面，经常要面临恶劣的工业环境，如果全部采用人工操作，有很多弊端，比如：工人的人身安全无法保证，雇佣工人的成本会很高，生产效率低下等等。而采用简易的机械手则可以避免上述弊端。我们的机械手主要设计为化工厂的下料机携手。在化工厂的许多反应釜，许多车间中也的确采用了一些机械手，极大的提高了生产效率，保护了工人的人身健康。我们的机械手比市面上的简单一些，在化工厂下料机携手的基础上给与了一定的简化与改进。它的特点如下： 1 整体结构简单。比起真正的机械手来，控制部分很简单，都是工人手工控制，而不是自动控制，这一方面见底了生产成本，也降低了生产难度，而且便于设计，便于推广。 2 整体可靠性很高。总所周知，化工厂的工作条件是极其恶劣的，高温高压，高湿度，酸碱腐蚀等等，据我们到一些化工厂调查，他们购买的电脑控制自动机械手可靠性不是太高，用久了就会出现一些故障，主要是控制电路，控制芯片在高温下，酸碱腐蚀下失效了。管理员师傅介绍说，在反应进行过程中，如果机械手突然失控，后果是不堪设想的，轻则造成原料的浪费（化工料是很贵的），重则发生严重事故，机毁人亡等等。据调查，我国每年会发生许多起这一类的事故，造成了极大的损失。所以我们想到了对这种机械手进行了改进，让她更适合于工业生产。 3 使用寿命长。这也是我们的一个重要优点。据我们在化工厂调查采访得知，一般的机械手的使用寿命仅仅1年左右，主要是因为工作环境太差了。而我们的机械手因为能适应各种恶劣环境所以具有很强的寿命，很强的生命了。我们初步估算了一下，我们的机械手的寿命至少为3年。