机械手毕业论文69997137
机械手设计的毕业论文

机械手设计的毕业论文机械手设计的毕业论文在现代工业领域,机械手作为一种重要的自动化设备,被广泛应用于生产线上的各个环节。
机械手的设计与优化是一个复杂而又关键的任务,需要考虑到多个因素,如精度、速度、负载能力等。
本篇论文将探讨机械手设计的一些关键问题,并提出一种新的设计方案。
首先,机械手的结构设计是决定其性能的关键因素之一。
常见的机械手结构包括串联结构、并联结构和混合结构。
串联结构由多个连杆组成,具有较高的精度和刚度,适用于需要高精度操作的场景。
并联结构由多个平行连杆和执行器组成,具有较高的负载能力和速度,适用于需要承载重物和快速操作的场景。
混合结构则结合了串联结构和并联结构的优点,可以根据具体需求进行灵活配置。
本论文将采用混合结构设计机械手,以兼顾精度和负载能力。
其次,机械手的运动学分析是设计过程中的重要一环。
通过对机械手的运动学分析,可以确定各个关节的运动范围和姿态,为后续的轨迹规划和控制提供依据。
机械手的运动学分析可以通过解析方法和数值方法两种途径进行。
解析方法适用于简单的机械手结构,通过代数方程求解关节角度和末端位置。
数值方法适用于复杂的机械手结构,通过迭代计算关节角度和末端位置。
本论文将采用数值方法进行机械手的运动学分析,以适应复杂的设计需求。
然后,机械手的轨迹规划是实现预定任务的关键一步。
轨迹规划旨在确定机械手末端执行器的运动轨迹,使得其能够在给定的时间内到达指定位置,并保持所需的速度和加速度。
常见的轨迹规划算法包括插值方法和优化方法。
插值方法通过在给定的关键点之间进行插值,生成平滑的轨迹。
优化方法通过优化目标函数,如最小化时间、最小化能量消耗等,生成最优的轨迹。
本论文将采用插值方法进行机械手的轨迹规划,以保证运动的平滑性和连续性。
最后,机械手的控制系统是实现精确控制的核心。
机械手的控制系统包括传感器、执行器和控制器等组成部分。
传感器用于获取机械手和工件的状态信息,执行器用于执行控制指令,控制器用于计算控制指令并发送给执行器。
工业机器人机械手毕业设计论文

学院毕业设计(论文)工业机器人机械手设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日诚信承诺我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《工业机器人机械手设计》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。
承诺人(签名):年月日摘要本文对机械手进行了总体方案设计,确定了机械手的座标型式和自由度,确定了机械手的技术参数。
同时,分别设计了机械手的夹持式手部结构以及吸附式手部结构;设计了机械手的手腕结构,计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩;设计了机械手的手臂结构,设计了手臂伸缩、升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器。
关键词:工业机械手,机械手,气动毕业设计(论文)AbstractIn this paper, the mechanical hand the overall scheme design, the manipulator to determine the coordinates of the types and degrees of freedom, determine the technical parameters of the manipulator. At the same time, respectively, the design of the manipulator clamping type hand structure and adsorption type structure of hand; designed the structure of robot wrist, the wrist to calculate the rotation of the driving torque required and a rotary cylinder driving torque; the design of the manipulator arm structure, design of the telescopic arm, a lifting hydraulic buffer and the arm rotary hydraulic buffer.Key Words:industrial robot, manipulator, pump, air pressure drive目录摘要 (III)Abstract..................................................................................................................................... I V 目录 (V)第1章引言 (7)1.1 工业机械手概述 (7)1.2 工业机器人机械手的课题设计要求 (8)1.3 机械手的系统工作原理及组成 (13)第2章机械手的整体设计方案 (8)2.2 机械手的手部结构方案设计 (10)2.3 机械手的手腕结构方案设计 (11)2.4 机械手的手臂结构方案设计 (11)2.5 机械手的驱动方案设计 (11)2.6 机械手的控制方案设计 (11)2.7 机械手的主要技术参数 (11)第3章手部结构设计 (15)3.1 夹持式手部结构 (15)3.1.1手指的形状和分类 (15)3.1.2设计时考虑的几个问题 (15)3.1.3手部夹紧气缸的设计 (16)第4章手腕结构设计 (20)4.1 手腕的自由度 (20)4.2 手腕的驱动力矩的计算 (20)4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩 (20)4.2.2回转气缸的驱动力矩计算 (23)4.2.3 手腕回转缸的尺寸及其校核 (24)第5章手臂伸缩,升降,回转气缸的尺寸设计与校核 (27)5.1 手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核 (27)5.1.1 手臂伸缩气缸的尺寸设计 (27)5.1.2 尺寸校核 (27)5.1.3 导向装置 (28)5.1.4 平衡装置 (28)5.2 手臂升降气缸的尺寸设计与校核 (28)5.2.1 尺寸设计 (28)5.2.2 尺寸校核 (28)5.3 手臂回转气缸的尺寸设计与校核 (29)5.3.1 尺寸设计 (29)5.3.2 尺寸校核 (29)总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)第1章引言1.1 工业机械人概述随着科技的发展人类的生活也向自动化靠拢,作为自动化中不可缺少的机器人渐渐地融入我们的生活,成为我们生活中不可缺少的一部分。
机械手毕业论文

机械手毕业论文机械手毕业论文摘要:机械手是一种能够模拟人类手臂动作的机器人装置,广泛应用于工业生产线和医疗领域。
本文通过对机械手的结构、控制系统和应用领域进行研究,旨在探讨机械手在未来的发展潜力和应用前景。
引言:机械手作为一种重要的自动化装置,已经在工业生产中发挥着重要的作用。
随着科技的不断进步,机械手的应用领域也在不断扩大。
本文将从机械手的结构、控制系统和应用领域三个方面进行探讨。
一、机械手的结构机械手的结构主要由机械臂、末端执行器和传感器组成。
机械臂是机械手的主体部分,通常由多个关节组成,可以模拟人类手臂的运动。
末端执行器是机械手的手指部分,可以进行抓取、放置和操作物体等动作。
传感器用于感知环境和物体,为机械手提供实时的反馈信息。
二、机械手的控制系统机械手的控制系统是保证机械手正常运行的核心部分。
控制系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括电机、传感器和控制器等,用于实现机械手的运动和感知。
软件部分则包括控制算法和编程语言等,用于控制机械手的动作和决策。
三、机械手的应用领域机械手在工业生产线上的应用非常广泛。
它可以完成重复、繁琐和危险的工作,提高生产效率和质量。
同时,机械手还被应用于医疗领域。
它可以进行精确的手术操作,减少手术风险和创伤。
此外,机械手还被用于残疾人辅助器具的研发和生产,为残疾人提供更好的生活品质。
四、机械手的未来发展潜力随着科技的不断进步,机械手的未来发展潜力巨大。
首先,机械手可以与人类进行更加复杂和精细的合作。
通过人机协作,机械手可以更好地适应不同的工作环境和任务需求。
其次,机械手可以与人工智能技术相结合,实现更高级的自主决策和学习能力。
最后,机械手还可以应用于更多领域,如军事、航天和探险等,为人类创造更多的可能性。
结论:机械手作为一种重要的自动化装置,已经在工业生产和医疗领域发挥着重要的作用。
通过对机械手的结构、控制系统和应用领域进行研究,我们可以看到机械手在未来的发展潜力和应用前景。
机械手完整毕业设计论文

机械手完整毕业设计论文毕业论文(设计)(范文)课题名称 ______________________ 学生姓名______________ 学号_______________ 系部 _________________ 专业年级 _________________________指导教师 ___________________________20XX年XX 月在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,普遍重视生产过程的自动化程度,工业机器人作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。
工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平,H前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的丄作,工作方式一般釆取示教再现的方式。
本文将设计一台四自由度的工业机器人,用于给冲压设备运送物料。
首先,本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构,然后选择合适的传动方式、驱动方式,搭建机器人的结构平台;在此基础上,本文将设计该机器人的控制系统,包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设讣以及控制软件的设计,重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性,最终实现的口标包括:关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。
关键词:机器人,示教编程,伺服,制动ABSTRACTIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on 什w automation degree of the production process in order to enhance theproduction efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises・ The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way.In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used tocarry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software・Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running・ The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring 什】e movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point・KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake目录第1章绪论 (3)1.1机器人概述 (4)1.2机器人的历史、现状 (4)1.3机器人的发展趋势 (4)第2章机器人实验平台介绍及机械手的设计 (3)2.1自由度及关节 (4)2.2基座及连杆 (4)2.2. 1 基座 (7)2.2.2大臂 (7)2.2.3小臂 (7)2.3机械手的设计 (4)2.4驱动方式 (4)2.5传动方式 (4)2.6制动器 (4)第3章控制系统硬件 (4)3.1控制系统模式的选择 (4)3.2控制系统的搭建 (4)3.2. 1工控机 (4)3.2.2数据采集卡 (4)3.2.3伺服放大器 (4)3.2. 4 端子板 (4)3.2. 5电位器及其标定 (4)3.2. 6 电源 (4)第4章控制系统软件 (4)4.1预期的功能 (4)4.2实现方法 (4)4. 2. 1实时显示各个关节角及运动范围控制 (4)4. 2. 2直流电机的伺服控制 (4)4. 2.3电机的自锁 (4)4. 2. 4示教编程及在线修改程序 (4)4. 2. 5设置参考点及回参考点 (4)第5章总结 (4)5.1所完成的工作 (4)5.2设计经验 (4)5.3误差分析 (4)5.4可以继续探索的方向 (4)致谢 (4)参考文献 (4)1.1机器人概述在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
机械手结构设计毕业论文

1。
绪论1.1工业机械手设计的意义1、熟悉机械手的应用场合及有关机械手设计的步骤;2、机械手可以提高生产过程中的自动化程度,减轻人力,便于有节奏的生产;3、结合机械手设计这方面的知识,在设计过程中学会怎样发现问题、研究问题、解决问题。
1。
2国外的机械情况现代工业机械手起源于20世纪50年代初,是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更,具有多自由度动作功能的柔性自动化。
机械手首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
他的结构是:机体上安装回转长臂,端部装有电磁铁的工件抓放机构,控制系统是示教型的.1962年,美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。
商名为Uni-mate(即万能自动)。
运动系统仿造坦克炮塔,臂回转、俯仰,用液压驱动;控制系统用磁鼓最存储装置。
不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。
同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司(Unimaton),专门生产工业机械手.1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手,原意是灵活搬运。
该机械手的中央立柱可以回转,臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动,控制系统也是示教再现型.虽然这两种机械手出现在六十年代初,但都是国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Uni-mate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Uni—mate 型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制,用于装配作业,定位误差可小于±1毫米。
美国还十分注意提高机械手的可靠性,改进结构,降低成本.如Uni-mate公司建立了8年机械手试验台,进行各种性能的试验。
准备把故障前平均时间(注:故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。
它给出在第一次故障前的平均运行时间),由400小时提高到1500小时,精度可提高到±0.1毫米。
德国机器制造业是从1970年开始应用机械手,主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。
(精品)机械手毕业论文正文毕业论文设计

摘要随着社会的进步和科技的发展,机器人产品开始进入到生产过程和日常生活中,各种类型的机器人在特定的工作环境下发挥着越来越重要的作用。
但是目前对于移动式机器人多采用轮式移动机构,在适应复杂地形时无法满足路况的要求,由此设计一种灵活的、行走平稳和对路况适应性强的机器人成为解决此类问题的关键。
根据昆虫运动时采用的三角步态走法设计了机器人的腿部五连杆行走机构,并对其进行了占空比、稳定性、转弯状态等分析,由程序来控制机器人的动作。
关键词:慧鱼机器人,工业机器人,仿生机器人With the development of society and technology, robotics products began to enter into the process of production and daily life, various types of robots play amore and more important role in the specific workingenvironment. However, for a mobile robot with wheeled mobilemechanism, can not meet the requirement inthe complex terrain conditions, thus a key flexible, steady running and be on the road the adaptability of the robot to solve this kind ofproblem design. According to the tripod gait of insects by movement ofthe walking legs mechanism design of five link robot, and the analysis, the stability of duty ratio, turning state, the program to control the movement of the robot.目录1 绪论 (1)1.1机械手概述 (1)1.2机械手的组成和分类 (2)1.2.1 机械手的组成 (2)1.2.2 机械手的分类 (4)1.3国内外发展状况 (6)1.4课题的提出及主要任务 (8)1.4.1 课题的提出 (8)1.4.2 课题的主要任务 (9)2 机械手的设计方案 (10)2.1机械手的座标型式与自由度 (10)2.2机械手的手部结构方案设计 (10)2.3机械手的手腕结构方案设计 (10)2.4机械手的手臂结构方案设计 (10)2.5机械手的驱动方案设计 (11)2.6机械手的控制方案设计 (11)2.7机械手的主要参数 (11)2.8机械手的技术参数列表 (11)3 手部结构设计 (14)3.1夹持式手部结构 (14)3.1.1 手指的形状和分类 (14)3.1.2 设计时考虑的几个问题 (14)3.1.3 手部夹紧气缸的设计 (15)3.2气流负压式吸盘 (18)4 手腕结构设计 (21)4.1手腕的自由度 (21)4.2手腕的驱动力矩的计算 (21)4.2.1 手腕转动时所需的驱动力矩 (21)5 手臂结构设计 (25)5.1手臂伸缩与手腕回转部分 (25)5.1.1 结构设计 (25)5.1.2 导向装置 (26)5.1.3 手臂伸缩驱动力的计 (26)5.2手臂升降和回转部分 (27)5.2.1 结构设计 (27)5.3手臂伸缩气缸的设计 (28)5.4手臂伸缩、升降用液压缓冲器 (31)5.5手臂回转用液压缓冲器 (32)6 结论 (33)参考文献 (34)致谢 (36)1 绪论1.1 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。
机械手毕业设计论文

机械手毕业设计论文机械手是一种可以模仿人类手的机械装置,广泛应用于工业生产中的自动化流水线、医疗手术、危险环境探测等领域。
本文以机械手的设计与应用为主题,描述了在毕业设计中设计机械手的过程及其应用前景。
全文共计700字。
摘要:随着技术的不断进步和人们对生产效率与安全性要求的提高,机械手逐渐成为现代工业生产中的重要设备。
本论文旨在通过设计一个具有多种功能的机械手来探讨其设计原理与应用前景。
引言:机械手是一种能够模仿人手动作的机械装置,它能够在指定的空间内完成各种动作,在工业生产中能够用于自动化流水线、医疗手术、危险环境探测等领域。
随着自动化技术的快速发展,机械手应用的范围也越来越广泛。
设计过程:本论文的设计目标是设计一个具有多种功能的机械手,并简化其结构以降低成本。
设计过程包括以下几个步骤:1. 确定机械手的应用场景:根据机械手的应用场景,确定其需要具备的功能和性能要求。
2. 选取适合的驱动方式:根据应用场景和要求,选取适合的驱动方式,如伺服电机、液压驱动等。
3. 机械结构设计:设计机械手的结构,包括连杆、关节、末端执行器等部分,确定各部分的尺寸和位置关系。
4. 控制系统设计:设计机械手的控制系统,包括处理器、编码器、传感器等部分,实现对机械手的精确控制。
5. 系统集成与调试:将各个部分进行集成,进行系统调试和优化,确保机械手的正常运行。
应用前景:机械手作为一种先进的自动化设备,具有广阔的应用前景。
它可以用于代替人工完成单调、重复的工作,提高生产效率。
同时,机械手还可以应用于危险环境中,避免人身伤害。
另外,机械手还可以应用于医疗领域,例如辅助手术、康复治疗等。
随着技术的不断进步,机械手在各个领域的应用前景将更加广阔。
结论:通过本论文的设计与研究,我们对机械手的设计原理和应用前景有了更深入的了解。
机械手的设计过程需要综合考虑应用场景、驱动方式、机械结构和控制系统等因素,以实现机械手的多功能化和成本降低。
机械手毕业论文范文

机械手毕业论文范文机械专业作为一门实践性较强的专业,进行综合实训教学是是有必要的,这样才能够增强学生的实践应用能力。
下面是店铺为大家推荐的机械手毕业论文,供大家参考。
机械手毕业论文范文一:农业机械自动化建设分析1农业机械自动化发展的现状1.1农业机械资金补贴的严重缺乏在当今农业发展的过程中,由于国家对农业机械补助资金的缺口较大,使得其对广大农民的需求任然无法进行满足[2]。
面对农业补助资金缺乏的情况,国家应对相关的政策与法律法规进行完善、并对社会服务、政府扶持、农民自主、市场引导以及提高效率的农机化发展策略进行有效的支持,对农机大户以及农机合作社进行全面的扶持,从而实现跨区作业的社会化服务。
1.2经销商监管的不到位在我国政府对农业机械化进行补助的情况下,生产数量较小的机械自动化产品就会对市场的农业机械造成垄断的情况,给农民在购买机械时带来了一定的不便;而农业自动化产品生产的过多,就会导致相关的部门监管不到位[3]。
因此,在农业机械的市场中,农业主管部门就必须对农业机械的自动化设备的经销商进行充分的责任明确,并制定相关的经销商治理办法,从而对农业机械化的行为进行有效的规范,对于经销商在销售农业机械设备中进行的虚假广告宣传进行严厉打击,对不根据市场行情就随意对农业机械设备涨价的行为给予批评和相应的没收及罚款处理,经销商对购买农业机械的人员服务不到位等种种违反商业道德标准的行为,给予取消农业机械化设备经销补贴资格的处理。
1.3农业机械自动化设备的操作人员不规范对农业机械自动化设备的操作属于技术类型的操作,需要经过专业的技术培训之后才能使操作更加安全。
现阶段,由于我国挂牌入户的农业机械自动化设备户数较少,相应的农业机械化设备操作人员的素质较低,大多没有经过专业的技术培训,导致农业机械事故频发。
2.4缺乏对农业机械自动化设备的报废及维修的认识由于各个县乡、村镇的农业机械设备的专业维修站点数量不多,对机械化设备的检测也缺乏一定的技术支持,农忙季节农民更是忙碌不堪,路途的遥远,致使农业机械自动化设备的使用者不愿意去维修站点进行设备的维修。
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内容提要机械手因其较高灵活性和通用性,在生活、制造等各个领域中都扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物,分拣物品,并能够在在有害环境下操作以保护人身安全,代替人的繁重劳动,因此被广泛应用于机械制造、轻工以及需求物品搬运等各种场所。
本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上,结合机械手方面的设计,对应用于直升机模拟搜救的机械手技术进行了系统的分析,并就其结构的合理性以及应用的可实施性提出了合理化方案。
采用整体化的设计思想,充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。
对直升机模拟搜救机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。
在其驱动系统中采用液压驱动,控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。
通过以上部分的工作,得出了经济型、实用型、高可靠型直升机模拟搜救机械手的设计方案。
关键词机械手;控制;编程The Helicopter Rescue Robot Simulation Design and Application060606219 Pengfei Qiao Faculty adviser Bingxin Hou engineerAbstractBecause of its high flexible manipulators and universality, in life, in various fields such as plays a very important role. It can carry goods, articles, and can be sorted in harmful environment to protect personal safety operation, instead of heavy labor, therefore, are widely used in machinery manufacturing, light industry and the demand for handling items.Based on the review of the development in recent years manipulator based on the design of manipulator, in search of the manipulator used helicopters simulation technology systematically analyzed, and its structure rationality and application of constructability put forward rationalization plan. Adopts integrative design ideas, full consideration of the characteristics of the software and hardware and complementary optimization. The helicopter rescue manipulator to simulate the overall structure, structure, driving system and control system analysis and design. In its drive system used in the hydraulic control system, PLC control unit to choose the system function, the mobile manipulator initialization, fault alarm functions.Through the above work, economical and practical, high reliability model of the manipulator rescue helicopter simulation design scheme.KeywordsManipulator, Control, Programming,目录第一章前言 01.1 研究的目的及意义 01.2 机械手在国内外现状和发展趋势 01.3 主要研究的内容 (1)1.4 解决的关键问题 (2)第二章夹持装置 (2)2.1夹持装置设计的基本要求 (2)2.2夹持装置设计. (3)2.2.1夹紧力计算 (3)2.2.2驱动力计算 (4)2.3手爪的夹持误差及分析 (4)2.4楔块等尺寸的确定 (6)2.4.1斜楔的传动效率 (7)2.4.3l与'l的确定 (8)2.4.4确定 (8)12.4.5L确定 (8)第三章腕部 (9)3.1腕部设计的基本要求 (9)3.2具有一个自由度的回转缸驱动的典型腕部结构 (10)3.3腕部结构计算 (11)3.3.1腕部回转力矩的计算 (11)3.3.2回转液压缸所驱动力矩计算 (11)3.3.3回转缸内径D计算 (12)3.3.4液压缸盖螺钉的计算 (13)3.3.5腕部轴承选择 (14)第四章伸缩臂设计 (15)4.1伸缩臂设计基本要求 (15)4.2方案设计 (17)4.3.伸缩臂液压缸参数计算 (18)4.3.1工作负载R (18)4.3.2液压缸缸筒内径D的确定 (18)4.3.3活塞杆设计参数及校核 (19)4.3.4缸筒设计参数及校核 (19)4.4导向杆机构设计 (20)4.4.1导向机构的作用 (20)4.4.2导向机构的外形尺寸及材料 (20)第五章驱动系统 (21)第六章 PLC控制系统 (21)致谢 (21)参考文献 (22)直升机模拟搜救机械手设计与应用第一章前言1.1 研究的目的及意义近年来各种灾难在世界范围内频频发生,面对无法抗拒的自然力,灾后救援工作无疑成为减少伤害的最为有效措施。
而面对灾后瘫痪的交通运输条件,直升机空中搜救成为了更有效的措施,尤其是在近两年国内的地震救灾中,因地震导致地面路况严重损坏,在抢救的黄金时间段内,只有通过空中投降救援,才能争取到更多的时间,从而挽救更多灾区人民的宝贵生命,这也自然对空中救援技术提出了更高的要求,而机械手作为实施救援的最为有效和关键机构,更是成为了救援成功与否的决定性因素。
在该机械手的设计中引用液压驱动以及PLC控制等成熟的驱动和控制技术,更是提供了该类机械手的通用性,经济型,可控性。
本设计主要完成机械手的硬件部分设计。
1.2 机械手在国内外现状和发展趋势机械手最早应用在汽车制造工业,常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。
机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能,它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作;代替人完成繁重、单调重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量。
目前主要应用于制造业中,特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。
工业机械手与数控加工中心,自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统,实现生产自动化。
随着生产的发展,功能和性能的不断改善和提高,机械手的应用领域日益扩大。
目前,国际上的机械手公司主要分为日系和欧系。
日系中主要有安川、oTC、松下、FANLUC、不二越、川崎等公司的产品。
欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的C0毗U及奥地利的工GM公司。
我国机械手起步于20世纪70年代初期,经过30多年发展,大致经历了3个阶段:70年代萌芽期,80年代的开发期和90年代的应用化期。
在我国,机械手市场份额大部分被国外机械手企业占据着。
在国际强手面前,国内的机械手企业面临着相当大的竞争压力。
如今我国正从一个“制造大国”向“制造强国”迈进,中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战,对我国工业自动化的提高迫在眉睫,政府务必会加大对机器人的资金投入和政策支持,将会给机械手产业发展注入新的动力。
随着机械手发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高,机械手已在众多领域得到了应用。
从传统的汽车制造领域向非制造领域延伸。
如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。
在国防军事、医疗卫生、食品加工、生活服务等领域机械手的应用也越来越多。
在未来几年,传感技术,激光技术,工程网络技术将会被广泛应用在机械手工作领域,这些技术会使机械手的应用更为高效,高质,运行成本低。
据猜测,今后机器人将在医疗、保健、生物技术和产业、教育、救灾、海洋开发、机器维修、交通运输和农业水产等领域得到应用。
1.3 主要研究的内容随着机械手技术的飞速发展和机械手应用领域的不断深化,不仅要求其控制可靠性强、使用灵活性高和操作灵活性好,还要其成本低、可开发经济性强。
本论文主要研究物料分拣机械手以下几个方面的内容:(1)直升机模拟搜救械手执行系统的分析与选择执行系统是由传动部件与机械构件组成,是机械手赖以实现各种运动的实体。
主要包括机身、手臂、末端执行器3部分组成,其中每一部分都可以具有若干的自由度。
执行系统的设计主要是对机械手的手部、腕部,以及手臂进行设计。
(2)直升机模拟搜救机械手驱动系统的分析与选择驱动系统是向执行系统各部分提供动力的装置。
通过对液压、气压、电气三种驱动方式的比较,本设计选择液压驱动的方式。
内容是液压元件的选择及其工作原理。
(3)直升机模拟搜救机械手控制系统的设计控制系统是机械手的指挥系统,它控制驱动系统,让执行系统按规定的要求和时序进行工作。
本机械手采用可编程控制器(PLC)对机械手进行控制。
1.4 解决的关键问题1 解决机械手机械结构的设计问题,要求机械手结构简单、经济、具有一定的代表性。
2 执行部件的运动精度的问题。
3 机械手的控制系统,解决工件和控制系统的协调问题。
4 元件的匹配规则和知识的获取及其表达形式。
第二章夹持装置2.1夹持装置设计的基本要求(1)应具有适当的夹紧力和驱动力;(2)手指应具有一定的开闭范围;(3)应保证工件在手指内的夹持精度;(4)要求结构紧凑,重量轻,效率高;(5)应考虑通用性和特殊要求。
设计参数及要求(1)采用手指式夹持器,执行动作为抓紧—放松;(2)所要抓紧的工件直径为80mm 放松时的两抓的最大距离为110-120mm/s , 1s 抓紧,夹持速度20mm/s ;(3)工件的材质为5kg ,材质为45#钢;(4)夹持器有足够的夹持力;(5)夹持器靠法兰联接在手臂上。
由液压缸提供动力。
2.2夹持装置设计.2.2.1夹紧力计算手指加在工件上的夹紧力是设计手部的主要依据,必须对其大小、方向、作用点进行分析、计算。