搬运机械手设计与运动仿真-机电一体化设计课程说明书
搬运机械手设计说明书
机械与装备工程学院课程设计说明书（2016/2017学年第 1学期）课程名称：机械设计课程设计题目：搬运机械手的设计专业班级：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号： 130200216指导教师：设计周数： 2周设计成绩：2016年 12月 31日第一章绪论 01.1 机械手的应用现状 01.2 机械手研究的目的、意义 01.3 设计时要解决的几个问题 0第二章机械手总体方案的设计 (2)2.1 机械手的系统工作原理及组成 (2)2.2 机械手的基本结构及工作流程 (2)第三章机械手的方案设计及其主要参数 (4)3.1 坐标形式和自由度选择 (4)3.2 执行机构 (4)3.3 驱动系统 (5)3.4 控制系统 (6)第四章结构设计及优化 (7)4.1手部夹紧气缸的设计 (7)4.1.1手部夹紧气缸的设计 (7)4.1.2 确定气缸直径 (8)4.1.3 气缸作用力的计算及校核 (8)4.1.4 缸筒壁厚的设计 (8)4.1.5 气缸的基本组成部分及工作原理 (9)4.2手臂结构优化设计 (9)4.2.1问题描述 (9)4.2.2设计分析 (9)（1）抗拉强度条件 (10)（2）抗剪强度条件 (10)（3）刚度条件 (11)（4）结构尺寸限制 (11)4.2.3建立数学模型 (11)4.2.4优化计算 (12)4.2.5优化结果分析 (14)第五章 Adams运动仿真 (15)总结与展望 (18)机械手是近几十年发展起来一种高科技自动化生产设备，它对稳定、提高产品质量、提高生产效率、改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用，随着工业机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点，气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。
本设计中的搬运机械手的动作由气动缸驱动，气动缸由相应的电磁阀来控制，电磁阀由PLC控制。
驱动执行元件完成，能十分方便的嵌入到各类工业生产线中。
本文中对机械手臂运用MATLAB算法进行优化设计，它使得优化过程变得非常简单、容易理解和掌握，从而避免编写各种复杂的运算程序，提高了设计效率。
物料搬运机械手课程设计
物料搬运机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解物料搬运机械手的基本结构、工作原理及功能。
2. 学生能够掌握物料搬运机械手的主要组成部分及其作用。
3. 学生能够了解物料搬运机械手在工业生产中的应用及发展。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析并解决物料搬运机械手在操作过程中可能遇到的问题。
2. 学生能够设计简单的物料搬运机械手控制系统，提高实际操作能力。
3. 学生能够通过团队合作，完成物料搬运机械手的组装和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到物料搬运机械手在现代社会中的重要性，增强对工程技术的兴趣和热情。
2. 学生在团队协作中，培养沟通、交流和合作的能力，提高团队意识。
3. 学生能够关注物料搬运机械手技术的发展，树立创新意识，激发探索未知领域的欲望。
课程性质：本课程为工程技术类课程，以实践操作为主，理论学习为辅。
学生特点：学生具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢探索和实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
在教学过程中，注重培养学生的团队合作意识和创新精神。
通过本课程的学习，使学生能够掌握物料搬运机械手的相关知识，为今后从事相关工作打下基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 理论知识：- 机械手的结构组成：介绍机械手的基本结构，如执行器、传感器、控制器等。
- 工作原理：讲解机械手各部分如何协同工作，实现物料的搬运。
- 应用领域：分析机械手在工业生产、物流仓储等领域的实际应用。
教学内容参考教材相关章节，确保学生能够系统地掌握理论知识。
2. 实践操作：- 机械手组装：指导学生动手组装简单的物料搬运机械手，了解各部分之间的连接关系。
- 控制系统设计：教授学生设计简单的机械手控制系统，实现基本功能。
- 调试与优化：教授学生如何调试机械手，使其达到最佳工作状态。
实践操作部分将结合教材内容，安排相应的实践课时，确保学生能够充分锻炼动手能力。
机械手搬运单元控制课程设计说明书
信息与电气工程学院课程设计说明书（2011/2012学年第一学期）课程名称：可编程控制器应用题目：机械手搬运单元控制专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计周数：两周设计成绩：2011 年12月23日目录一.前言 (2)二.实验目的 (2)三.系统设计 (2)1.控制要求 (2)2.硬件选择 (3)3.输入输出点的地址分配 (4)4.程序设计 (4)4.1程序流程图 (4)4.2内存变量分配表 (4)4.3控制程序 (5)5.与下位机的通讯连接 (7)5.1监控组态界面 (7)5.2监控组态程序清单 (7)四.总结 (12)五.参考文献 (13)一.前言机电一体化技术是近十几年来国际上发展最快的高新技术，已渗透到国民经济的各个领域。
采用机电一体化技术就是发挥以微机为核心的微电子技术优势：对于一般机械而言，可使机械结构简化且控制更为灵活、细致；对于采用气动元件作为执行机构的机械设备而言，较之采用继电器接触控制更为可靠、方便，增加了柔性。
微型计算机及以微机为核心的专用控制机的推广应用，采用电子控制的便捷、灵活和可靠等优势与采用气压传动的简单、便捷和安全的优点相互结合，使得电子气动技术应运而生。
电子气动控制技术是机电一体化技术的一个重要组成部分，由于它在工业机器人中的成功应用，使得这项技术的推广具有了良好而广阔的前景。
基于PLC控制气动移置机械手系统正是由此出发点而研制开发的，可以满足《工业机器人》、《气动技术》、《可编程序控制器技术》等课程的教学、实验，应用其具有可编程、二次设计、调试等功能特点，可提高学生的工程素质、创新能力、综合实践及应用能力，满足培养综合性和创新型、高层次、复合型工程技术人员的要求。
二.实验目的利用S7-200系列PLC的各种基本指令进行编写程序，并能熟练掌握PLC编程软件的编程方法和程序调试方法；学会并使用下位机编写程序实现机械手的自动和手动控制，并能利用上位机进行通讯连接实现实时监控。
机械手机电一体化课程设计
设计检测方案：选择合适的检测方法和设备
执行系统设计
设计系统维护：设计系统的维护方案和维护计划
设计系统测试：设计系统的测试方案和测试用例
设计系统安全他系统的接口
设计系统架构：确定系统的硬件和软件架构
确定系统需求：明确系统需要实现的功能
系统性能测试与优化
优化策略：根据测试结果，对系统进行优化，提高性能
测试方法：模拟实际使用环境，进行性能测试
测试指标：包括响应时间、稳定性、准确性等
优化效果：优化后系统性能提升，满足实际使用需求
设计方案的改进与完善
优化设计流程：提高设计效率，降低设计成本
增加设计元素：丰富设计内容，提高设计质量
改进设计方法：采用先进的设计方法，提高设计水平
设计背景：为了提高生产效率，降低人工成本
设计目标：实现自动化生产，减少人工干预
设计成果：成功设计出一条自动化生产线，提高了生产效率，降低了人工成本
案例二：机器人设计与制作
机器人设计：包括机械结构、控制系统、传感器等
机器人应用：包括工业自动化、服务机器人、医疗机器人等
机器人测试：包括功能测试、性能测试、稳定性测试等
评价标准与方法
课程目标：是否满足学生需求，是否与行业发展相适应
教学内容：是否涵盖机械、电子、控制等核心知识，是否具有实践性和创新性
教学方法：是否采用案例教学、项目教学等教学方法，是否注重培养学生的实践能力和创新能力
教学效果：学生是否掌握相关知识和技能，是否具备解决实际问题的能力，是否具备创新意识和创新能力
案例四：智能农业装备设计与实现
添加标题
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设计内容：包括智能灌溉系统、智能施肥系统、智能病虫害防治系统等
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)4.2 PLC的选型 (51)4.3机械手的工艺流程 (53)4.4 机械手的PLC控制系统程序 (57)第5章机械手本体设计 (59)5.1 机械手零部件设计 (59)5.2 机械手总成和零件图................................................ . (61)致谢 (62)参考文献 (63)第1章绪论1.1机械手的概述机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
物料抓取机械手设计及运动仿真
物料抓取机械手设计及运动仿真随着工业自动化的不断发展，越来越多的制造和加工过程采用机器人和自动化设备来完成。
其中，物料抓取机械手的设计和运动仿真对于实现自动化生产流程的高效运行具有至关重要的作用。
本文将介绍物料抓取机械手的设计要点及运动仿真的重要性，并探讨相关的问题及解决方案。
物料抓取机械手的设计首先需要确定其结构形式和基本参数。
一般而言，机械手主要由手部机构、腕部机构和臂部机构组成。
手部机构负责抓取物料，腕部机构则负责手腕的姿态调整，臂部机构支持机械手的移动。
根据实际生产需要，可在设计中针对不同的物料特性和抓取要求进行结构优化。
物料抓取机械手的运动过程中涉及到复杂的动力学关系。
因此，在设计中需要建立相应的动力学模型，以实现精确的运动控制和抓取策略。
动力学模型需要考虑重力、摩擦力、空气阻力等各种外部力的影响，同时还需要机械内部的动态特性。
物料抓取机械手的驱动系统是实现抓取动作的关键部分。
根据不同的应用场景和性能需求，可选择不同的驱动方式，如液压驱动、气压驱动、电动驱动等。
在设计中，需要根据实际情况选择合适的驱动方式和驱动元件，并综合考虑驱动系统的布局和重量等因素。
运动仿真是在设计阶段对机械系统进行模拟分析和验证的方法。
通过运动仿真，可以在实际制造之前发现和解决潜在的问题，提高机械系统的性能和质量。
在物料抓取机械手的设计中，运动仿真可用于验证结构设计、优化动力学模型以及评估抓取策略的可行性。
通过运动仿真，可以模拟机械手的实际运动过程，并精确计算出抓取时间、抓取位置、抓取力度等关键参数，为实际制造提供重要参考。
运动仿真主要通过计算机辅助设计软件来实现。
这些软件通常具有强大的建模和分析功能，可以建立详细的机械系统模型，并进行动态性能分析和优化。
一些软件还提供了与控制系统仿真工具的集成，以实现整个系统的联合仿真。
物料抓取机械手的设计及运动仿真在自动化生产中具有极其重要的意义。
通过对机械手结构的合理设计、动力学模型的精确建立以及驱动系统的优化，可以有效地提高机械手的性能和质量。
搬运式机械手课程设计
搬运式机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握搬运式机械手的基本结构、工作原理及功能特点；2. 了解搬运式机械手在工业生产中的应用场景及其优势；3. 掌握与搬运式机械手相关的安全操作规范及维护保养知识。
技能目标：1. 培养学生能够运用所学知识分析、解决实际生产中搬运式机械手的使用问题；2. 提高学生动手操作搬运式机械手进行简单搬运任务的能力；3. 培养学生具备一定的团队协作和沟通能力，能够就搬运式机械手的使用进行有效交流。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械工程及自动化领域的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 培养学生具备安全生产意识，尊重生命，关爱环境；3. 引导学生树立正确的价值观，认识到科技发展对社会生产力的推动作用。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识与实际操作，培养学生具备一定的工程实践能力。
学生特点：学生处于初中年级，具有一定的物理知识和动手能力，好奇心强，善于观察和思考。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，注重培养学生的动手操作能力和团队协作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 搬运式机械手基本结构：介绍机械手的组成部分，如机械臂、执行器、传感器等，结合教材相关章节，分析各部分的功能和相互关系。
2. 工作原理：讲解搬运式机械手的工作原理，包括动力传递、控制系统、执行任务的过程等，结合实例进行说明。
3. 应用场景：介绍搬运式机械手在工业生产、物流仓储等领域的应用，列举具体案例，分析其优势。
4. 安全操作规范：讲解搬运式机械手的安全操作要求，包括操作前的检查、操作过程中的注意事项、紧急情况处理等，结合教材相关章节进行阐述。
5. 维护保养：介绍搬运式机械手的日常维护保养方法，如润滑、清洁、检查零部件等，以保证机械手的正常运行。
6. 实践操作：安排学生进行搬运式机械手的实际操作，包括简单的搬运任务和模拟生产场景，培养学生的动手能力。
活塞杆搬运机械手结构设计及运动学仿真
《装备制造技术》2018年第06期活塞杆是油缸、气缸运动机构中的重要执行部件，用于支持活塞做功，是一个运动频繁、技术要求较高的运动部件。
活塞杆基本特征是细长轴加工，其加工难度大，在加工过程中涉及工序繁多，其上下料基本依靠人工实现，劳动量大且效率低。
工业用机械手是机器人末端的操作机构，能模仿人手的动作功能，完成抓放材料、搬运物件或操持工具等工作[1]。
使用机械手实现活塞杆加工的自动上下料，能有效降低生产成本，改善劳动工人劳动条件[2]。
为促进活塞杆加工机械化，对机械手结构进行设计，采用SolidWorks 软件对活塞杆搬运机械手进行三维造型，并进行仿真研究，验证机械手设计的合理性。
1活塞杆搬运机械手工作原理针对机械手的工作要求，设计的搬运机械手安装在机床上方的空架桥滑动导轨上，可沿水平方向移动，为整机移动式。
手部安装于气缸的活塞杆上，手部可以上下移动，手部的抓紧动作是由一小气缸驱动。
搬运机械手的功能是搬运活塞杆工件运送至指定地点，要求手爪能够闭合和张开，从而抓住或释放活塞杆。
机械手的手爪是最重要的执行机构，是实现夹持动作的部件。
机床常见的机械手爪，按其握持工件的原理，可分为夹持式和吸附式两种。
在夹持式中，按夹持工件的部位，可分为外夹型和内撑型。
由于活塞杆属于细长轴类零件，在运输中机械手爪所夹持的部位为活塞杆外圆表面，因此选用夹持式外夹型手部结构。
设计的手部机构如图1所示。
手部机构工作原理为手爪由气缸活塞杆驱动多杆机构使手爪回转，夹持工件。
其特点是承载能力较大、机构可自锁、夹持对象适用于轴、齿轮、盘类等零件。
机械手的驱动装置是使手爪实现开、闭动作的动力装置，常见的有液压、气压、机械、电气等。
根据机械手工作要求和负载分析，活塞杆搬运机械手选用气动驱动方式。
2结构设计及三维建模根据活塞杆搬运机械手原理分析，在Solid Works 2013绘图软件中进行三维实体造型，然后通过装配模块完成各零件的组装，机械手手部三维模型如图2所示[3]。
搬运机械手设计..
专业课程设计说明书课题名称搬运机械手及其运动仿真设计指导教师王潍学生学号20120421464学生姓名杨义学生班级机自1210班成绩设计时间2015年11月2日～2015年11月13日目录第1章课题规划 (1)1.1 课题背景分析 (1)1.2 设计任务书 (3)第2章功能分析 (4)2.1 设计任务功能分析 (4)2.1.1 总功能提炼 (4)2.1.2 功能分解 (4)2.1.3 功能结构分析及功能结构图绘制 (4)2.2 本章小结 (5)第3章系统原理方案设计 (7)3.1 功能单元求解 (7)3.1.1 分功能求解 (7)3.1.2 系统原理方案综合求解 (7)3.1.3 方案优化及评价 (7)3.2 本章小结 (7)第4章总体设计 (9)4.1 系统总体结构草图 (9)4.2 本章小结 (14)第5章总结 (15)参考文献 (17)第1章课题规划1.1课题背景分析从1954年美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机械手至今，机械手已经发展了三代。
通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，则会自动重复进行作业的示教再现型机械手被称为第一代机械手，而能利用传感器获取的信息控制机械手被称为第二代机械手。
而第三代机械手就是智能机器人。
对于智能机器人，尽管欧美和日本等许多国家都投入了大量人力和物力，但现在其仍然处于发展阶段。
目前对我国而言发展第一、第二代机器人更具有实际意义。
我国机械手的发展是从20世纪50年代的固定动作机械手开始的，然后经历了60年代的数控机械手，在1978年时机械手才‘真正开始得到研究和应用，到现在工业机械手与智能机器人愈来愈受到各届的的关注，并已经纳入了我国高科技规划及科技发展计划之中。
伴随着人类社会的不断发展，科学和技术的不断进步，人类对资源的依赖也越来越大，最终将不可避免的要向陆地以外甚至是地球以外的地方扩展，而在这些对人类来说恶劣的环境里，机械手的发展就显得尤为重要了。
《机电一体化》课程标准
《机电一体化》课程标准课程名称：机电一体化适用专业：机电技术应用专业、机电设备安装与维修专业一、课程性质《机电一体化》的主要任务是加强学生机学生电一体化的系统知识，将所学“机”和“电”的知识和技能融合使用，凭借着对常用的机电一体化的操作、调试和维护，全面提高学生机电一体化知识与技能。
本课程的前叙课程是：机械制图、电机拆装维修、机床电气控制、PLC可编程技术、单片机技术，机电一体化课程是将综合应用上述课程的知识，让学生科学地建立机电一体化的概念和结构，掌握机电一体化的操作、调试、维护方法，培养机电一体化岗位素质，为后续的顶岗实习做准备。
二、课程设计思路中职机电一体化专业毕业生的就业岗位主要是企业机电岗位群，岗位人员持有电工上岗证和维修电工证书。
机电岗位的典型工作任务之一是对机电一体化的安装、调试和操作，常用的仪表有万用表、钳表、兆欧表、示波器等，常用的工具有电烙铁、螺丝刀、尖嘴钳、剥线钳、剪线钳、验电笔等。
完成岗位工作任务需要掌握机电一体化的相关理论知识和操作技能。
《机电一体化》是机电一体化三年制中职专业设置的核心课程之一，是一门集合了机械知识、电力电子知识、自动控制知识于一体的课程。
课程从工作过程分析出发，根据企业机电岗位岗位，职业能力需求，使课程的目标、内容、设计和评价贴近真实的工作岗位的需求，培养学生胜任实际工作岗位的能力。
工作项目是课程实施的载体，《机电一体化》课程的工作项目的内容选取应当具备以下特点：选用典型的机电一体化作为开展教学活动的载体；工作项目中应当使用岗位常用的工具、有操作规范的训练；工作项目应当尽量使用机电一体化各种常用的器件，例如：电机、变频器；工作项目中应当包含典型机电一体化的安装、调试、维护和维修各个完整的工作过程。
《机电一体化》本课程开设一学期，教学课时数为80学时，4学分。
三、课程培养目标通过对常见典型机电一体化的分析、安装、调试和操作等活动，使中职学校机电一体化专业的学生了解机电一体化学习领域的专业知识和技能，学会装调机电一体化的基本理论和基本方法，提高实际动手能力和群职业素养。
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r机电工程学院机器人大作业设计题目：搬运机械手设计与运动仿真专业：机械设计制造及其自动化学号：20120663145姓名：宋烨指导老师：邱丽梅课程设计任务书一、题目：搬运机械手设计与运动仿真二、研究内容与目标：本设计主要的研究内容是1. 驱动及传动方案的设计及部件的选择2. 二指夹持机构的设计及计算3. 总体控制方案及控制流程的设计4. 设计说明书一份目标：要求完成一种二指机械手的运动控制系统设计。
该机械手采用二指夹持结构，机械手实现对工件的夹持、搬运、放置等操作。
三、研究方法：利用PRO/E的运动仿真功能仿真出机械手的运动，验证机械手的可行性目录第一章绪论 (3)1.1 工业机械手概述 (3)第二章PRO/E的选择使用 (4)2.1PRO/ENGINEER产品介绍 (4)2. 2 PRO/ENGINEER概述 (4)2.3 PRO/ENGINEER产品特点....................... 错误！未定义书签。
第三章搬运机械手零件的设计.. (7)3.1 机械手底座建模 (7)3.2 机械手垂直旋转体的建模过程 (7)3.3 机械手手臂的建模过程 (8)3.4机械手手部的建模过程 (9)第四章搬运机械手的装配 (11)4.1搬运机械手装配步骤及方法 (11)第五章搬运机械手的运动仿真 (15)5.1 运动学仿真及过程 (15)5.2 进入机构模块 (16)5.3 添加伺服电机 (17)5.4 定义分析 (18)5.5 机械手仿真效果图 (19)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (20)第一章绪论1.1工业机械手概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.机械手是模仿着人手的部分动作，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“工业机械手”。
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中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。
因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。
随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。
由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
第二章 PRO/E的选择使用2.1PRO/ENGINEER产品介绍Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。
Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。
是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。
2. 2 PRO/ENGINEER概述.PRO/ENGINEER软件六大主模块：工业设计(LAID)模块、机械设计(CAD)模块、功能仿真(CAE)模块、制造(CAM)模块、数据管理(PDM)模块和数据交换(Geometry Translator)模块。
PRO/ENGINEER软件包的产品开发环境支持并行工作，它通过一系列完全相关的模块表述产品的外形、装配等功能。
因此PRO/E能够让多个部门同时致力于单一的产品模型，极大地提高了产品研发的投产效率。
包括对大型项目的装配体管理、功能仿真、制造、数据管理等。
Pro/E可谓是个全方位的3D产品开发软件，集合了零件设计、产品组合、模具开发、NC加工、饭金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构仿真、应力分析、产品数据管理于一体，其模块众多。
第一、工业设计(CAID)模块工业设计模块就是对产品进行几何设计的模块，PRO/ENGINEER软件之前在零件未制造出时，不能直观的观看零件形状，只能通过二维平面图进行想象。
现在，尽管用3DS可以生成实体模型，但用3DS生成的模型在工程实际中是“中看不中用”。
用PRO/E生成的实体建模，不仅中看，而且相当管用。
其实，PRO/E后阶段的各个工作数据的产生都要依赖于实体建模所生成的数据。
包括： PRO/3DPAINT(3D建模)、 PRO/ANIMATE(动画模拟)、PRO/DESIGNER(概念设计)、PRO/NETWORKANIMATOR(网络动画合成)、PRO/PERSPECTA-SKETCH（图片转三维模型）、PRO/PHOTORENDER(图片渲染)几个子模块。
第二、机械设计(CAD)模块机械设计模块是一个高效的三维机械设计工具，它可绘制任意复杂形状的零件包括形状不规则的复杂曲面。
用 PRO/E生成曲面简单容易仅需2步～3步操作。
PRO/E生成曲面的方法包括：拉伸、旋转、放样、扫掠、网格、点阵等。
因为生成曲面的方法较多，所以PRO/E可以迅速建立任何复杂曲面。
它不但能作为高性能系统独立使用，而且还能与其它实体建模模块结合起来使用，它支持GB、ANSI、ISO和JIS等标准。
包括：PRO/ASSEMBLY （实体装配）、PRO/PIPING（弯管铺设）、PRO/REPORT（应用数据图形显示）、PRO/SCAN-TOOLS（物理模型数字化）、PRO/SURFACE（曲面设计）、PRO/CABLING（电路设计）、PRO/WELDING（焊接设计）。
第三、功能仿真(CAE)模块功能仿真(CAE)模块主要进行有限元分析。
正所谓画虎画皮难画骨，知人知面不知心，事物内在特征是很难把握的，机械零件的内部变化情况是难以知晓的。
有限元仿真让我们拥有了一双慧眼，能“看到”零件内部的受力状态。
利用该功能，便可充分优化零件的设计。
例如可口可乐公司，利用有限元仿真，分析其饮料瓶，结果使瓶体质量减轻了近20％，得了极大的经济效益。
包括：PRO/FEM POST（有限元分析）、PRO/MESH （有限元网格划分）、PRO/MECHANICA CUSTOMLOADS（自定义载荷输入）、PRO/MECHANICA EQUATIONS（第三方仿真程序连接）、PRO/MECHANICA MOTION （指定环境下的装配体运动分析）、PRO/MECHANICA THERMAL（热分析）、PRO/MECHANICA VIBRATION（震动分析）、PRO/MECHANICA TIRE MODEL（车轮动力仿真）。
第四、制造(CAM)模块CAM制造模块中的功能通常是NC Machining(数控加工)。
提起数控功能，就容易让我们想到“东芝事件”。
当时，苏联从日本东芝公司引进了一套五坐标数控系统及数控软件CAMMAX，加工出高精度、低噪声的潜艇推进器，从而使西方的反潜系统完全失效，损失惨重。
此事件中出尽风头的CAMMAX 软件就是一种数控模块。
PRO/ES的数控模块包括：PRO/CASTING（铸造模具设计）、PRO/MFG（电加工）、PRO/MOLDESIGN（塑料模具设计）、PRO/NC-CHECK （NC仿真）、PRO/NCPOST（CNC程序生成）、PRO/SHEETMETAL（钣金设计）。
第五、数据管理(PDM)模块数据管理(PDM)模块是PRO/E家庭的大管家，将触角伸到每一个任务模块。
PRO/E的数据管理模块在计算机上对产品性能进行测试仿真，找出造成产品各种故障的原因，进而排除产品故障，改进产品设计。
并自动跟踪你创建的数据，这些数据包括你存贮在模型文件或库中零件的数据。
大管家通过一定的机制，保证了所有数据的安全和存取的方便快捷。
包括：PRO/PDM （数据管理）、PRO/REVIEW（模型图纸评估）。
第六数据交换(Geometry Translator)模块其他的CAD系统，如UGⅡ、EUCLID、CIMATRTON等，数据不能彼此识别。
但在实际工作中，往往需要和别的数据进行沟通交流。
这时几何数据交换模块就会发挥作用。
PRO/E中几何数据交换模块有：PRO/CAT（PRO/E和CATIA的数据交换）、PRO/CDT（二维工程图接口）、PRO/DRAW（二维数据库数据输入）、PRO/DATA FOR PDGS（PRO/E和福特汽车设计软件的接口）、PRO/DEVELOP（PRO/E软件开发）、PRO/INTERFACE（工业标准数据交换格式扩充）、PRO/INTERFACE FOR STEP（STEP/ISO10303数据和PRO/E交换）、PRO/LIBRARYACCESS（PRO/E 模型数据库进入）、PRO/LEGACY（线架/曲面维护）、PRO/POLT （HPGL/POSTSCRIPTA数据输出）第三章搬运机械手零件的设计3.1 机械手底座建模机械手底座建模如图2所示：图23.2 机械手垂直旋转体的建模过程机械手垂直旋转体如图3、图4所示：图3图4 3.3 机械手手臂的建模过程机械手手臂的建模过程如图5、图6所示：图5图6 3.4机械手手部的建模过程机械手手部的建模过程如图7、图8所示：图7图8第四章搬运机械手的装配4.1搬运机械手装配步骤及方法步骤一：新建组件模块。
如图9所示：图9步骤二：插入底座零件，定义为缺省放置，如图10所示：图10步骤三：插入机械手垂直旋转体零件，并按图11、图12所示装配图11步骤四：插入机械手手臂零件，并按图13、图14所示装配：图13步骤五：插入机械手手部零件并按图15、图16所示装配图15整体装配效果如图17所示：图17第五章搬运机械手的运动仿真5.1 运动学仿真及过程运动学仿真是对机构进行装配之后，不给其施加力，不考虑零件之间的摩擦，只在机构上施加动力，构建运动副，使机构能进行运动，分析其运动轨迹。