快递包裹分拣机械手设计研究
《自动分拣机械手结构设计8400字(论文)》
自动分拣机械手结构设计目录1 绪论 (2)2 总体方案设计与指标 (4)2.1 总体设计规格与相关参数 (4)2.2总体方案设计 (4)2.2.1主体功能 (4)2.2.2执行机构 (5)2.2.3驱动机构 (6)2.2.4控制系统 (6)3 机构分析 (9)3.1机械手总体设计 (9)3.1.1机械手基本形式的选择 (9)3.1.2机械手的主要部件及运动 (9)3.1.3驱动机构的选择 (9)3.1.4机械手的技术参数列表 (10)3.2机身的总体设计 (10)4 关键部件设计与校核 (12)4.1选择手抓的类型及夹紧装置 (12)4.2 手抓的力学分析 (13)4.3机械手手抓夹持精度的分析计算 (14)5 结论 (16)参考文献 (17)1 绪论现代化的计算机网络科学和信息技术的确是一场新型产业革命，将整个西方世界的知识经济由传统资本主义经济模式引入并带到了现代知识经济的新发展时代。
在现代电子信息世界的各个领域，从20世纪时代中的一个新型无线电通信时代也已经开始直到进入21世纪以家用计算机和其他信息电子技术应用为设计核心的一个现代化和智能化新型家用电子系统时代。
而传统的机械手控制系统则逐渐发展成熟到与电脑进行互联，使得机械手控制的系统变得更加的智能化，操作也变得更加简易方便。
随着工业自动化的进一步发展，机械手(或称工业机器人)的应用将更加普遍，尤其随着我国的物流行业和仓储行业的进一步发展，西欧、日本、苏联和中国等偏远地区的机械手也已经开始了百花争放，未来整个人类经济社会将不断更新各种各样的新型分拣机械手。
本项目中所设计的自动分拣机械手隶属于搬运机械手。
所谓的搬运式机械手，就是把一个机械手直接安装到一个移动式的平台之上。
这种架构使得机械手具备了很大的可以移动操纵空间及较高的运动冗余性，并且同时还具备了移动和可以操纵的功能，这样会使它比其他传统机械手更加优于现代化的机械手，因此在危险工程作业、制造商、服务业等领域具有广泛的应用和发展前景。
自动化仓储系统中的智能分拣机器人设计
自动化仓储系统中的智能分拣机器人设计自动化仓储系统的出现使得物流行业更加高效化，其中智能分拣机器人的设计起到了至关重要的作用。
本文将介绍自动化仓储系统中智能分拣机器人的设计原理及其优势。
一、智能分拣机器人的设计原理智能分拣机器人主要由机械手臂、传感器、控制系统等部件组成。
其设计原理是通过传感器获取物品的信息，利用控制系统实现物品的分拣和定位，进而指导机械手臂执行物品的搬运，完成快速、准确的分拣作业。
具体来说，智能分拣机器人首先需要进行物品识别。
该机器人一般使用光电传感器或者视觉传感器识别物品。
当物品进入分拣机器人的视野范围内时，传感器就会拍摄该物品的图像，并将相关信息传递给控制系统。
接下来，控制系统依据预设的算法，对物品进行分类和定位。
最后，机械手臂依据控制系统的指令对物品进行搬运和分拣。
二、智能分拣机器人的优势相比传统的分拣方式，智能分拣机器人有着更多的优势。
首先，智能分拣机器人具有更高的效率。
传统的分拣工作通常由人力完成，其效率较低且需耗费大量的时间。
而智能分拣机器人能够在短时间内完成大量的分拣任务，减少了人力资源的浪费，提高了工作效率。
其次，智能分拣机器人具有更高的准确性。
传统的分拣工作通常会存在人为误差，尤其是对于小尺寸、大量的物品分类。
而智能分拣机器人能够精准地判断物品的大小、形状和重量，减少因人为误差而引起的差错。
此外，智能分拣机器人具有更高的安全性。
因为智能分拣机器人可以自动识别物品，并精准地进行搬运和分拣，减少了工人在分拣过程中的危险，避免了人身伤害的发生。
三、智能分拣机器人在未来的应用前景随着物流行业的不断发展和自动化仓储系统的普及，智能分拣机器人在未来的应用前景非常广阔。
首先，智能分拣机器人将能够应用于更广泛的物品分类。
以目前的技术水平来看，智能分拣机器人主要应用于小件物品的分类，但是随着技术的不断发展，其应用范围将会不断扩大。
其次，智能分拣机器人将能够实现更加智能化的操作。
自动分拣机械手的设计
本文通过前期的市场调研，确定了分拣机械手的系统结构，完成了机械手的整体设计工作，包括传动部分、执行部分、驱动部分等；另外，根据系统结构，完成了自动分拣机械手样件的加工和组建。
1.4 机械手的发展趋势
现代计算机技术的产业革命，将世界经济从资本经济带入到知识经济时代。在电子世界领域，从20世纪中的无线电时代也进入到21世纪以计算机技术为中心的智能化现代电子系统时代。而机械手控制系统则逐步发展为与计算机互联，使机械手控制系统更加智能化，操作更加简单方便。随着自动化的发展，机械手（机器人）应用将更加普遍，尤其随着汽车行业和塑胶行业的发展，西欧、日本、苏联和中国等地域机械手开始百花争放，可以这样讲，未来的人类社会将是机械手的时代。
题目：自动分拣机械手的设计
摘要
机械手是一种模仿人体上肢运动的机器，它能按照预定要求输送工种或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生Байду номын сангаас自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。
目前来讲，工业机械手可以代替人工的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作，更显其优越性，有着广阔的发展前途。虽然市场上机械手很多，但成本较高，一些小的行业或企业无力承担。正是基于此种考虑，本论文主要是研究设计了一种小型、廉价的自动分拣机械手。该机械手通过单片机控制使机械手具有智能化从而对件进行智能分拣，避免重复劳动，提高工作效率，尤其是成本较低。因此，非常适合小型企业单位的应用，具有良好的市场价值和应用前景。
1.2 自动分拣机械手的设计目的与意义
该毕业设计的自动分拣机械手属于搬运机械手。所谓搬运机械手，就是将机械手安装在移动平台之上。这种结构使机械手拥有很大的操作空间和高度的运动冗余性，并同时具有移动和操作功能，这使它优于传统的机械手，因此在危险作业、制造业、服务业等行业具有广阔的应用前景。但由于结构复杂、强耦合、非线性、非完整性等问题的存在，都使得对搬运机械手的研究具有相当的挑战性。
物流行业分拣机设计研究
物流行业分拣机设计研究随着电商行业的发展，物流行业也迎来了蓬勃发展的机遇。
然而，物流行业同样面临着巨大的挑战，例如高强度的工作压力、庞大的工作量、时间紧迫等问题。
在这种情况下，自动化设备的运用将不可避免。
分拣机作为物流系统不可或缺的重要设备，其运用也会大幅提高系统的速度，提高人工效率。
因此，物流行业的分拣机设计研究显得尤为重要。
在物流行业中，分拣机最重要的功能是快速而准确地将货物分类并向合适的位置转运。
因此，在设计分拣机时，需要考虑许多因素，包括物品的尺寸、重量、形状和数量，以及工作的流程和维护等。
同时，分拣机的设计也必须考虑其可持续性和兼容性，并依据客户的需求进行定制化设计。
设计分拣机的第一步是了解其基本功能和蓝图。
在分拣机中，主要分为五个部分：进料、分拣、分盘、出料和输送等。
这些组件的工作原理和协作关系决定了分拣机的效率和有效性。
因此，在设计过程中，需要深入理解这些组件的功能，并确保它们都能够正确地工作。
在物流行业中，分拣机的设计还必须考虑如何减少人工操作和维护，提高其工作效率和可持续性。
因此，在设计过程中，需要考虑如何将最新的技术集成到分拣机中，例如使用机器人、人工智能等。
同时，设计需要注意设备的易用性和可维护性，以便在需要维护或更换部件时更加方便。
最后，分拣机的设计需要根据客户的需求进行订制化设计。
在考虑客户需求时，需要考虑许多因素，例如货物的种类、大小、数量、运输时间等等。
这也需要将设计过程与实际物流系统的结构相结合，确保设计是高效、可持续、可靠的，并能够满足客户的需求。
总之，物流行业的分拣机设计研究尤为重要，在快速变化的市场中，随着不断涌现的新技术和设备，物流行业需要不断地改进和创新。
分拣机的设计和研究是提高物流行业效率的重要活动之一。
为了使分拣机设计更加科学、更加准确、高效和可靠，需要不断尝试新的技术和方法，并探索新的解决方案。
只有这样才能够在物流行业中保持竞争力，并为客户提供更高效、更优质的服务。
机械手分拣系统的总体设计及思路
机械手分拣系统的总体设计及思路机械手分拣系统的总体设计及思路机械手分拣系统是一种自动化的工业生产系统，可以大大提高生产效率和质量。
它可以用于物流仓储、生产装配、食品加工等行业中的物品分拣和处理。
本文将分析机械手分拣系统的总体设计及思路。
一、系统组成机械手分拣系统主要由以下几个组成部分构成：1. 机械手：是实现自动分拣的关键部件，可以通过程序控制运动轨迹，根据识别出的物品进行抓取。
2. 识别系统：可以通过图像识别、激光测距等技术，对物品进行识别和分类。
3. 运输系统：将待分拣的物品运送到机械手工作区域，也可将已经分拣好的物品放入出口。
4. 控制系统：通过编程控制机械手运行轨迹、识别算法、传感器等组件的工作，从而实现自动化分拣。
5. 传感器：用于检测物品的位置、形状、颜色等信息，向控制系统反馈数据。
二、设计思路机械手分拣系统的设计思路可以概括为以下几点：1. 可靠性：机械手分拣系统是一种高精度的自动化装备，系统的可靠性是保障产品质量和生产效率的重要因素。
因此，系统应该具备高品质、稳定性强的组件，并尽可能降低故障率。
2. 灵活性：机械手分拣系统应该具备一定的灵活性，能够应对不同尺寸、尺寸和重量的物品分拣。
3. 数据管理：系统应该能对每批分拣完成的物品批次进行统计、分析和存储，从而更好地监控系统的性能和效率，并可以对后续分拣作业加以参考和优化。
4. 操作性：系统需要易学易用的人机界面，方便操作和监控分拣流程和状态。
三、应用案例以电商分拣仓为例，我们可以设计一个机械手分拣系统。
具体流程如下：1. 电商平台接收订单，将货物从仓库中提取。
2. 当前货位的货物会被识别系统自动扫描，得出特征参数如颜色、重量、规格等等。
3. 识别系统将数据传输给控制系统，控制系统向机械手下达指令，进行具体的分拣工作。
如果无法识别，则会传输至人工管理，通过手动分拣完成。
4. 机械臂快速移动至物品区域，根据类别抓取物品，将物品放入相应的筐中。
物流行业分拣机设计研究
物流行业分拣机设计研究物流行业的分拣机是一种用于将货物按照指定的要求和目标进行分类和分拣的自动化设备。
它在物流行业中起着至关重要的作用，可以提高分拣效率、降低人力成本，并且可以实现无人化操作。
设计与研究分拣机需要考虑以下几个方面：1.分拣机的结构设计：分拣机通常由输送带系统、传感器和控制系统组成。
输送带系统用于将货物从入口处输送到相应的目标位置。
传感器用于检测货物的特征和位置，例如形状、颜色、重量等。
控制系统根据传感器的反馈信息，控制输送带的运行和分拣装置的动作。
2.分拣机的分拣策略：分拣机可以根据不同的分拣策略来进行分拣操作。
常见的分拣策略包括按照目标位置进行分拣、按照货物特征进行分拣等。
设计一个合理的分拣策略，可以提高分拣效率和准确性。
3.分拣机的分拣装置设计：分拣机可以使用多种分拣装置，例如机械臂、气压吸盘等。
分拣装置需要能够准确地抓取货物，并将其放置到目标位置上。
分拣装置的设计需要考虑到货物的特性，例如大小、形状、重量等。
4.分拣机的控制系统设计：分拣机的控制系统需要能够实现对输送带、传感器和分拣装置等设备的精确控制。
同时，还需要具备良好的故障检测和排除能力，以实现稳定可靠的分拣操作。
5.分拣机的安全性设计：分拣机在运行过程中需要保证货物和操作人员的安全。
设计时需要考虑到货物的重量和形状，以及分拣装置的动作方式，以防止意外事故的发生。
此外，还需要进行分拣机的性能测试和优化。
性能测试可以通过模拟实际的分拣场景，比如按照一定的频率和数量投入货物，测试分拣机的分拣效率和准确性。
根据测试结果，可以对分拣机的结构和控制系统进行优化，以实现更好的性能。
综上所述，分拣机的设计研究需要考虑分拣机的结构设计、分拣策略、分拣装置设计、控制系统设计和安全性设计等方面，同时还需要进行性能测试和优化。
通过不断改进和创新，可以提高分拣效率、降低成本，并为物流行业的发展做出贡献。
物流行业分拣机设计研究
物流行业分拣机设计研究物流行业的发展与社会的快速发展息息相关，而分拣机则是物流流程中不可或缺的一环。
分拣机的设计研究对快速高效的物流运输及订单处理具有重要意义。
本文将从分拣机的原理、主要优点及设计要素三个方面对其进行详细探讨。
分拣机是指通过自动化设备对快递包裹、产品进行分拣，从而提高物流效率的专用设备。
其基本原理是通过机械臂、传感器和控制系统等组成的自动化系统，对快递包裹进行扫描识别、分类分拣等工作。
分拣机的核心是其高度智能化的控制系统，可以根据预设的排序规则，对不同类别的包裹进行快速准确的分拣。
分拣机相对于传统人工分拣具有以下主要优点：1. 提高效率：分拣机可以在短时间内完成大量包裹的分拣工作，大大提高了物流处理的效率，可以满足现代物流业务的快速发展需求。
2. 降低成本：相比人工分拣，自动化的分拣机可以减少人力成本，同时提高包裹处理的准确性和稳定性，降低了人为操作带来的错误。
3.降低劳动强度：分拣机的应用可以减少人工对重复劳动的需求，同时减轻了人工分拣过程中的劳动强度，提升了分拣作业人员的工作环境。
要设计一台高效且符合实际需求的分拣机，以下要素是必不可少的：1. 精准识别和分类能力：分拣机的识别和分类能力决定了其分拣效率和准确率，因此需要配备高性能的传感器和图像识别设备，以确保对各类包裹的准确识别和快速分类。
2. 稳定可靠的机械结构：分拣机的机械结构需要具备足够的稳定性和可靠性，能够在长时间高强度工作下保持良好的运行状态，降低因机械故障导致的停机维修时间。
3. 灵活的分拣规则设置：根据物流公司的业务需求，分拣机需要支持多样化的分拣规则设置，可以根据包裹的大小、重量、目的地等多个因素进行灵活组合，灵活应对各种类型的分拣任务。
4. 易维护和升级：分拣机的维护和升级也是设计中需要考虑的重要因素。
分拣机的各个组成部分需要易于维护和更换，同时设计应具备可升级性，以适应日益变化的物流需求。
分拣机的设计研究对物流行业的发展具有重要意义。
快递分拣机器人外形设计的毕业设计
快递分拣机器人外形设计的毕业设计一、概述快递行业正日益发展，全球最大快递市场之一的我国更是处于爆发式增长的阶段。
随着快递业务的不断扩大，分拣环节成为快递行业中的关键环节。
为了提高分拣效率和减少人力成本，快递分拣机器人的应用已经成为行业的发展趋势，而其外形设计则成为了具有挑战性的问题。
在这样的背景下，我将在本篇文章中对快递分拣机器人外形设计进行深入探讨，希望在此基础上为您的毕业设计提供有价值的参考。
二、外形设计的需求和挑战1. 快递分拣机器人外形设计的需求快递分拣机器人作为高效的分拣工具，其外形设计需满足以下需求：外形设计应优化机器人的体积和尺寸，以适应快递仓库狭小的空间；考虑到快递行业的高度自动化要求，机器人的外形设计需考虑与其他设备的配合和协作；机器人外形设计还必须兼顾其人机工程学需求，确保易于操作和维护。
2. 快递分拣机器人外形设计的挑战快递分拣机器人外形设计的挑战主要体现在以下几个方面：快递行业的日益发展对机器人的分拣速度和效率提出了更高要求，而外形设计则需要在保证机器人流线型外形的同时确保其具备精准快速分拣的能力；快递分拣机器人在操作过程中需要充分考虑自身的稳定性和安全性，而这一点也对外形设计提出了更高的要求；外形设计需考虑机器人在各种工作场景下的适应性和稳定性，使其能够在复杂的环境中高效工作。
三、外形设计的实施与探索1. 基于快递分拣机器人的外形设计原则在进行快递分拣机器人外形设计时，我们应遵循以下原则：机器人的外形设计应尽可能减小体积，从而满足在狭小空间中的快速移动和分拣需求；外形设计应充分考虑机器人的工作环境和使用习惯，确保其在不同场景下能够高效工作；外形设计还需充分考虑人机工程学和美学设计，以提高机器人的易用性和整体形象。
2. 快递分拣机器人外形设计的创新和探索为了满足快递分拣机器人外形设计的需求和挑战，我们可以从以下几个方面进行创新和探索：通过模块化设计和结构优化，可以有效减小机器人的体积，并提高其灵活性和稳定性；通过引入先进的感知和导航技术，可以提高机器人在复杂环境下的适应能力和工作效率；通过人性化的外形设计和界面设计，可以提高机器人的易用性和用户体验，从而提高整体工作效率。
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快递包裹分拣机械手设计研究
作者：李苗
来源：《农家科技》2019年第06期
摘要：本文以近年来比较热门的快递包裹分拣问题为研究背景，设计出一款机械代替人工分拣中等程度重量、怕摔的快递包裹的机械手，进而减轻传统人工作业的强度。
传统的快递包裹由纸质快递详情单上的条形二维码进行识别。
而本设计则应用了一种非接触式近距离识别信息的技术。
本设计通过RFID识别系统所识别的到的快递包裹上的电子标签中所储存的信息以及各个其他传感器所识别的信号，并将所有的识别的信号数据传递至控制系统中的PLC中进行信号的处理，最终输出控制机械手以及其机座动作的控制信号控制其动作完成快递包裹的分拣任务。
关键词：RFID技术;传感器;FX2N系列PLC;机械手
随着经济的发展和科技的进步，自动控制成为了工业发展甚至人们生活中不可或缺的一部分。
快递包裹的自动分拣机械手的设计研究成为一种迫切的需求。
它能将成千上万的快递包裹进行区分分类。
相比以往的人工分拣，分拣机械手系统有着极高的准确率和效率。
有数据统计，人工分拣的速度约为每小时150件，半自动的分拣案例中的系统可以达到每小时约350件，而以往实现自动识别和分拣的系统可以达到每小时约700件。
由此可见，快递包裹分拣机械手的设计研究对于提高我国快递物流行业的发展有着很重要的意义。
一、快递包裹分拣研究背景及现状
现有的快递分拣系统大部分需要在快递包裹进入分拣系统之前进行人工拾捡快递并用扫描仪对快递单据进行扫描识别单据上的信息。
然后，分拣系统的控制系统才能够根据人工扫描的单据信息进行控制做出分拣的动作，这在很大程度上影响了快递分拣的速度，进而降低了快递包裹分拣的效率。
因此，需要改进现存的人工扫描快递单据的方案，改为自动识别。
现有的快递单据上的信息是由单据上的条形二维码进行传递识别的，这就需要扫描仪非常准确的找到快递单据位置并在快递单据上准确的找到条形二维码所处的位置，这項任务对于自动扫描识别单据的信息是至关重要的。
然而，在现有的机械设备中这项任务是很难实现的，由于快递单据位置粘贴的随机性，机械设备很难实现对单据上条形二维码位置的确定。
所以，需要改进现有的单据传递信息所用的方式，利用RFID或NFC这种非接触型近距离识别信息的技术。
这两种识别技术都不需要准确的定位，只需要将信息卡和识别仪器保持在一定的距离范围便可识别传递信息，可以很好地解决上述识别信息难的问题，进而实现快递包裹的自动分拣。
二、设计综述及整体设计结构确定
由于本设计的研究背景为快递包裹的分拣过程中自动分拣机械手的设计研究。
故首先介绍快递包裹从甲地的客户A发送至乙地的客户B手中的整个派送流程，即从甲地客户A到自己所在地快递包裹受理站向自己预期的对象乙地的客户B发送快递开始到快递包裹被受理站受理再到其被运输至快递包裹中转站并派送到此快递预期的目的地受理站再至乙地客户B手中的整个流程。
三、快递包裹单据信息识别系统设计
由上文介绍的本设计的研究现状的分析中，可知人工扫描快递单据的方案耗时、耗力，经济性和高效率性都比较差，故本设计需改为自动识别。
在现有的机械设备中这项任务是很难实现的，由于快递单据位置粘贴的随机性，机械设备很难实现对单据上条形二维码位置的确定。
所以，需要改进现有的单据传递信息所用的方式，利用RFID或NFC这种非接触型近距离识别信息的技术。
这两种识别技术都不需要准确的定位，只需要将信息卡和识别仪器保持在一定的距离范围便可识别传递信息，可以很好地解决上述识别信息难的问题，进而实现快递包裹的自动分拣。
四、快递包裹分拣机械手机械部分设计
机械手在现实的工业生产中，不仅可以提高工业生产的劳动生产率、自动化水平，而且可以减轻作业人员的工作强度，从而提高产品生产的质量以便实现安全的生产。
而且随着生产发展的需要以及科学技术的不断进步，机械手的功能和性能得到了不断改进和提升。
而且机械手在机械加工、装配或是冲压、铸造、锻造、焊接、电镀以及热处理、喷漆甚至是轻工业、交通运输业等不同的领域担任着越来越重要的角色。
五、快递包裹分拣机械手控制部分设计
在机电一体化系统中工业控制计算机是其核心的系统，而工业控制计算机的主要作用就是按照存储的程序对系统进行信息采集、加工处理、分析与判断，并在一系列的按照程序操作后做出相应的调节和控制，最终输出模拟信号或者是数字信号对机械系统中的执行系统进行控制，最终实现机电一体化的作业流程。
六、技术经济分析
本设计的单据识别模块是从RFID和NFC两种非接触识别技术中选取了RFID技术对的单据信息进行识别。
其中，RFID技术已经发展的相当成熟，现实生活很多地方都在使用，譬如食堂的饭卡、水卡等，每一张识别所用的电子标签的价格成本不到一元，而NFC识别技术是近几年刚发展起来的一种近距离信息交互的技术，由于其技术的刚刚发展因此成本比较高，现实中应用较多的为高价位手机的NFC识别，因此经济性比RFID技术较差，因此本文选择RFID识别技术比较经济。