基于plc控制和伺服电机驱动的三自由度球坐标机器人设计本科毕业论文
三自由度机器人设计毕业设计
三自由度机器人设计毕业设计一、前言随着工业自动化水平的不断提高，机器人技术在生产制造领域中发挥着越来越重要的作用。
作为机器人技术的一个重要组成部分，三自由度机器人因其结构简单、控制方便等特点，被广泛应用于装配、焊接、喷涂等工业领域。
本文以三自由度机器人设计与控制为主题，围绕机械结构设计、运动学建模、控制算法设计等方面展开研究与分析，旨在为相关领域的研究提供一定的参考和借鉴。
二、机械结构设计三自由度机器人通常包括基座、臂部和末端执行器等部件，其机械结构设计直接关系到机器人的稳定性、精度和工作空间。
在本课题中，我们将采用柔性连接的直角坐标系结构设计，通过在关节处加装弹簧和减震器以减小振动，提高定位精度。
三、运动学建模运动学建模是机器人设计中的关键环节，它描述了机器人在工作空间内的姿态和位置。
本文将采用DH参数法建立机器人的坐标系变换矩阵，通过正运动学和逆运动学方程描述机器人的工作空间关系，并利用数值模拟软件对其进行验证和分析。
四、控制算法设计在机器人工作中，控制算法起着至关重要的作用。
为了保证机器人在工作过程中能够实现高效、精准地运动，我们将设计基于PID控制的位置控制算法，结合轨迹规划和避障算法，实现机器人的自动抓取和装配功能。
五、仿真与实验在设计完成后，我们将通过仿真软件对机器人进行工作空间分析和运动学验证，同时搭建实验平台，验证控制算法的有效性和稳定性。
通过比对仿真和实验结果，不断优化和改进机器人设计和控制算法，使其更加贴近实际工程应用需求。
六、结论与展望通过本课题的研究与分析，我们得出了一系列关于三自由度机器人设计与控制的结论和成果。
未来，我们将进一步深入研究机器人的感知技术、智能控制算法等方面，为实现更加智能化、高效化的工业机器人应用提供更多的技术支持和解决方案。
七、参考文献[1] 张强. 机器人技术及应用. 北京：机械工业出版社，2015.[2] 王勇. 机器人控制理论与应用. 上海：上海科学技术出版社，2019.[3] 李明，陈华. 工业机器人技术与应用. 北京：中国机械出版社，2018.通过以上对三自由度机器人设计与控制的研究和分析，我们可以更好地把握机器人技术的发展趋势，为相关领域的研究和实践提供更有价值的参考和借鉴。
交流伺服电机驱动PLC控制的机械手 的毕业设计
中原工学院毕业设计毕业设计（论文）任务书电气自动化专业 13级姓名毕业设计（论文）题目：交流伺服电机驱动PLC控制的机械手起止日期：2010年2月21日至2013年3月20日指导教师：聂金毕业设计（论文）要求（包括日程安排和进度）：一、任务：机械原点设在可动部分左上方，即压下左限开关和上限开关，并且工作处于放松状态，下降、上升和左、右移动由交流伺服电机驱动实现的，当工件处于工作台B上方准备下放时，为确保安全，用光电开关检测工作台B有无工件，只在无工件时才发出下放信号。
机械手工作循环为：启动右移下降夹紧上升正摆下降放松上升左移反摆二、要求：（1）电气原理图设计，工作方式设置为自动循环和点动两种；（2）PLC梯形图设计，工作方式设置为手动和自动。
其手动方式包括：单一、回原点；自动包括：单步运行、单周运行、连续运行。
（3）有必要的电气保护和联锁；（4）自动循环时应按上述顺序动作。
（5）任务上的机械手动作图：三、日程安排和进度（1）机械手动工作原理一天{讲课}（2）气--电工作原理一天{讲课}（3）电气原理图设计三天（4）PLC梯形图设计调试五天（5）写论文五天（6）论文修改三天（7）论文答辩两天审查意见：院（站）负责人：注：本任务书由指导教师填写并审查后，复印一份交学生装订在毕业设计（论文）的封面之后，原件存函授站。
摘要：机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。
机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、传感器、传感器、等电子器件组成。
该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。
本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。
三自由度机器人设计毕业设计
三自由度机器人设计毕业设计一、引言近年来，机器人技术的发展为各行各业带来了巨大的变革和进步。
而在机器人设计的领域中，三自由度机器人一直以其简单、灵活和易于控制等特点备受关注。
本设计将围绕三自由度机器人的设计，研究其结构、控制系统以及应用。
二、三自由度机器人的相关概念三自由度机器人是指具有三个独立运动自由度的机器人。
在其结构设计中，一般包括三个旋转关节或者直线关节，使得机器人能够在三个不同的方向上运动。
这种结构使得三自由度机器人具有较强的灵活性和适应性，适用于各种各样的工业应用场景。
三、三自由度机器人的设计原理1. 结构设计：三自由度机器人的结构设计涉及到关节的选型、传动系统的设计以及工作空间的规划等方面。
应考虑机器人的稳定性、精度和载荷能力，以及工作环境的特点，如狭窄空间、高温或高湿度等因素。
2. 控制系统设计：三自由度机器人的控制系统设计应考虑到运动轨迹规划、动力学建模、传感器系统和实时控制等方面。
尤其是对于工业应用来说，控制系统的稳定性和精度是至关重要的。
3. 应用设计：三自由度机器人的设计还需要考虑具体的应用场景，例如装配、搬运、焊接、切割等。
在设计过程中，需要充分了解工艺流程和需求，以确保机器人的设计符合实际应用的需要。
四、毕业设计的主要内容1. 三自由度机器人结构设计：在毕业设计中，将对三自由度机器人的结构进行设计和优化，包括关节选型、传动系统设计以及工作空间规划等。
2. 控制系统设计：设计三自由度机器人的控制系统，包括运动规划、动力学建模、传感器系统设计以及实时控制算法的研究。
3. 应用案例研究：以实际应用场景为背景，设计并实现三自由度机器人的具体应用，如装配、搬运或焊接等。
4. 实验验证与性能评估：通过实验验证，对设计的三自由度机器人进行性能评估，包括精度、稳定性、响应速度等方面的指标。
五、预期成果1. 完整的三自由度机器人设计方案，包括结构设计、控制系统设计和应用案例研究。
2. 实验验证数据和性能评估报告，验证毕业设计的可行性和有效性。
毕业设计(论文)-基于plc控制的机械手设计[管理资料]
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毕业设计课题名称： PLC 控制的机械手设计学生姓名：指导教师：专业：摘要可编程控制器是一种以微处理器为核心的工业控制装置。
它采用了可编程序的存储器，可以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时器、计数器和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各种类型的设备或生产过程。
可编程控制器结构简单、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长，在汽车、钢铁、航空航天、船舶、化工、纺织、食品、造纸、军工等工业领域获得了广泛的应用。
机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象，机械手可以完成很多工作，如搬运物品、装配工件、切割、喷染等，应用PLC控制机械手实现各种规定的工序动作，可以简化控制线路，节省成本，提高生产效率。
为了使动作操作更加准确，加入一些检测元件，更加完善的应用于各各领域。
关键词： PLC，机械手，CPABSTRACTProgrammable controller is a microprocessor as the core of the industrial control device. It USES the programmable memory, can be in its internal storage to perform the logic operation, sequence control, timer, counter and arithmetic operation instruction, and through the digital and analog input and output, the control various types of equipment or the production process. Programmable controller simple structure, convenient operation, high reliability, general flexible, small volume, long service life, in car, steel, aerospace, ship, chemical, textile, food, paper making, war industry and so on field has been widely used.Manipulator is in the field of industrial automatic control often met in a control object, robots can do many work, such as carrying things, assembly workpiece, cut, and dyed jet, PLC control realization of different provisions of the manipulator process can be simplified control circuit, action, to save costs, improve the production efficiency. In order to make more accurate, join operation action some test components, more perfect used in each field. Keywords: PLC manipulator CPUKEY WORDS目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言............................................................................... 错误!未定义书签。
基于PLC控制的机械手设计(毕业论文)第一章绪论
第一章绪论1. 1 PLC简介可编程控制器简称PLC(Progrsmmable Logic Controller, PLC),它是以微处理器为基础服务夫人通用工业控制装置。
国际电工委员会(IEC)在1985年的PLC标准草案第3稿中，对PLC作了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输出和输入，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关设备，都应按易于工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
”可编程控制器是一种通用的工业控制计算机。
它的程序是可以控制不同的对象。
具有更大的灵活性，再加上体积小、工作可靠性高、抗干扰能力强、控制功能完善，适应性强，安装接线简单等众多优点，它可以方便地应用在各种场合，PLC釆用了典型的计算机结构，主要是山微处理器(CPU)、存储器(RAM/R0M)、输入输出接口(I/O)电路、通信接口及电源组成。
中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。
它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。
当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。
等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
PLC的主要特点，可靠性高、抗干扰能力强功能完善、应用领域广编程简单，易学易用系统安装简单、体积小、价格低可编程控制器的应用领域PLC在钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业的应用也越来越广泛，主要有以下儿个方面的控制，开关量的逻辑、控制模拟量控制、运动控制过程控制、数据处理通信及联网。
三自由度机器人设计
审定成绩：毕业设计（论文）设计（论文）题目：三自由度机器人设计系部名称：机电工程系学生姓名：专业：机电一体化班级：学号：指导教师：答辩组负责人：填表时间：年月摘要在工业上，自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制，计算机系统，机器人等。
而工业机器人是相对较新的电子设备，它正开始改变现代化工业面貌。
本设计为三自由度直角坐标型工业机器人，其工作方向为三个直线方向。
在控制器的作用下，它执行将工件从一个地方搬到另一个地方这一简单的动作,本文是对整个设计工作较全面的介绍和总结。
关键词：三自由度直角坐标工业机器人AbstractIt is starting to change the modern industrial landscape. The design for the industrial robot of three degrees of freedom Cartesian coordinate its work direction for the three linear directions. The role of the controller, which performs the workpiece moved from one place to another place of this simple action, This is the entire design more comprehensive introduction and summary.Keywords：three degrees of freedom, rectangular coordinates, industrial robots目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (1)第1章概述...‥ (2)1.1机器人概述 (2)1.2机器人的历史和现状 (4)1.3机器人的发展趋势 (6)第2章总体设计 (8)2.1 机器人的组成及各部分关系概述 (8)2.2 总体方案拟定 (9)2.3 驱动方式的选择 (11)第3章机械系统设计 (13)3.1 机械手的结构设计 (13)3.2 传动丝杆的设计 (17)3.3 导轨的设计 (20)3.4 轴承的选择 (21)3.5 电机的选择 (22)第4章总结 (25)致谢 (27)参考文献 (27)前言随着现代化科学技术的飞速发展和社会的进步，自动化控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制，计算机系统，机器人等。
基于PLC控制的三轴机械手系统设计
基于PLC控制的三轴机械手系统设计本文介绍三轴机械手系统设计的背景和目的，并概述了PLC控制的重要性。
三轴机械手是一种常见的工业自动化设备，可用于实现对物体的抓取与放置。
三轴机械手系统设计的目的是提高生产效率、减少人工操作，并保证操作的准确性和稳定性。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字化电子设备，广泛应用于工业自动化控制系统中。
与传统的电气控制系统相比，PLC具有编程灵活、易于维护和扩展的优势，能够实现复杂的自动控制功能。
本文将详细介绍基于PLC控制的三轴机械手系统的设计，包括硬件设计、软件编程和系统调试等内容。
通过PLC的编程控制，将实现对三轴机械手的协同运动和精确控制，提高生产效率和产品质量。
引用的内容请核实来源三轴机械手系统是由机械臂、执行机构和传感器等组成部分构成的。
以下是对这些组成部分的描述：机械臂机械臂是机械手系统的核心组件，用于执行各种动作和操作。
它一般包括多个可活动的关节，通过电动机驱动实现运动。
机械臂的结构和尺寸可以根据具体需求进行设计，以适应不同的应用场景。
执行机构执行机构是机械臂的末端装置，用于实现抓取、放置或其他动作。
它通常包括夹爪、吸盘或其他特定工具，可以根据需要进行更换。
执行机构的设计需要考虑到操作的稳定性、精度和安全性。
传感器传感器是机械手系统中重要的反馈设备，用于感知环境和检测目标物体。
常用的传感器包括力传感器、位置传感器和视觉传感器等。
这些传感器可以提供实时数据，帮助机械手系统做出准确的动作控制。
以上是基于PLC控制的三轴机械手系统的整体结构描述。
这个系统结构的设计可以根据具体应用的需求进行进一步的优化和调整。
本文将介绍基于PLC（可编程逻辑控制器）的控制系统设计。
该设计包括输入输出设备的选型、控制逻辑的设计和编程等内容。
输入输出设备选型在设计基于PLC控制的三轴机械手系统时，首先需要选择适合的输入输出设备。
这些设备包括传感器、执行器和人机界面。
传感器选型传感器用于检测系统的状态和环境条件。
基于PLC的三自由度机械手控制系统设计
基于PLC的三自由度机械手控制系统设计传统的机械手控制系统在机器进行运转的时候存在抖动幅度大和失步的问题，为此，提出了一种基于PLC的三自由度机械手控制系统设计。
首先对系统的硬件进行了设计，得出了硬件的框图；然后对系统的软件设计；最后进行了实验。
标签：PLC；三自由度；机械手控制；系统设计0 引言在工厂中，机械手的工作相当于人的手臂一样，可以按照特定的结构进行抓取、搬运等工作[1-2]。
三自由度的机械手操作系统又被称作3D的机械人，可以模拟人手臂的运动行为[3-4]。
随着社会经济的不断进步，传统的机械手控制系统在机器进行运转的时候存在抖动幅度大和失步的问题，不能满足工厂的需求。
为此，我提出了一种基于PLC的三自由度机械手控制系统设计。
首先对系统的硬件进行了设计，得出了硬件的框图；然后对系统的软件设计；最后进行了实验。
实验结果表明，该系统的设计具有运行稳定和定位精准等优点，对于我国未来的社会经济具有促进的作用。
1 基于PLC的三自由度机械手控制系统设计基于PLC的三自由度机械手的手臂进行左右运动的时候是由伸缩的步进电机控制，进行上下运动的时候是由升降的步进电机来控制，而进行旋转运动的时候是由机械底部的直流电机工作运行时候的正反旋转来控制。
而三自由度机械手进行夹紧工作的时候采用的是关节的结构装置，进行松开工作的时候是由电磁閥的气压驱动来控制。
该系统硬件设计的主要控制系统采用的是SH-2040型的步进电机驱动器和FX2N这一系列的三菱晶体管输出，这种机械手能够在不同的方向上进行抓取的运动，主要的运动系统是由垂直、水平、手爪和旋转组成的，并且每一个组成的系统都是由2个直流的电机进行发电和4个行程的开关进行控制，进行垂直的运动来完成一些的动作。
机械手进行垂直运动的时候，主要由电机、计数行程和限位行程的开关组成的。
使用9V的电压和直流的电机进行正向旋转的运动来提供抓力。
计数行程的开关是用来对旋转圈数的计量。
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常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别：机电工程学院专业：机电一体化班号：机电124学生姓名：学生学号：设计（论文）题目: 基于PLC控制和伺服电机驱动的三自由度球坐标机器人指导教师：设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期： 2014.9.20—2014.11.0毕业设计（论文）任务书专业机电一体化班级机电124 姓名一、课题名称：基于PLC控制和伺服电机驱动的三自由度球坐标机器人设计二、主要技术指标：1.水平旋转角度： 0-210度2水平旋转速度旋转速度0-2160度/分3.仰俯轴角度： 30-80度4.仰俯轴旋转速度旋转速度0-1800度/分5.伸缩手臂的行程：600mm6.伸缩轴移动速度移动速度0-3000mm/分钟7.气动机械手最大夹持重物重量20kg三、工作内容和要求：1.制定总体设计方案2.机械系统设计，机械臂设计计算，末端执行器设计计算，伸缩轴滚珠丝杠螺母选型。
3.数字三维造型。
4.电气系统设计，伺服电机选型。
5.提供电气原理图图纸（不少于5张）。
6.PLC输入输出分配表。
四、主要参考文献：[1] 余雷声.电气控制与PLC应用.北京:机械工业出版社,2001.[2] 钟肇新等可编程控制器原理及应用华南理工大学出版社 2009年6月.[3].韩建海工业机器人，华中科技大学出版社 2013.7[4] 吕景泉.工业机械手与智能视觉系统应用 ,2014.4.学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告目录摘要 (7)Abstract (8)第一章三自由度球坐标机器人设计方案分析1.1球坐标机器人介绍 (9)1.1三自由度球坐标机器人课题的主要目标 (9)1.2三自由度球坐标机器人设计方案 (9)第二章三自由度球坐标机器人机械部分设计...... (9)2.1 球坐标机器人的主要参数错误！未定义书签。
02.2 手爪的设计 (10)2.3机械手臂设计 (11)3.4机身设计 (14)第三章电气系统设计 (13)3.1球坐标机器人总体控制原理 (18)3.2 PLC输入输出地址分配 (19)3.2 PLC控制电路设计 (20)总结 (24)三自由度球坐标工业机器人毕业设计摘要近二十年来，机器人技术发展非常迅速，各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。
本毕业设计利用集成PLC的运动控制器XDM作为机器人控制器，开发一种新型球坐标工业机器人。
根据球坐标工业机器人的技术特点和需求，提出总体设计方案，确定设计机器人的坐标形式和自由度数；选择合适的减速机和伺服电机，利用INVENTER软件设计出工业机器人的三维数字模型，并绘制出装配图。
利用AutoCAD Electrical设计出控制电路图；选择基于PLC的工业机器人运动控制器作为控制器，采用触摸屏系统作为机器人的示教装置。
开发出低成本，通用性较强的球坐标机器人系统。
关键词：工业机器人，机器人，可编程逻辑控制器ABSTRACTOver the past twenty years, robot technology is developing very rapidly, robots are widely in all fields of various kinds of purposesFor the application. This graduation design with integrated PLC motion controller XDM as robot controller, develop a new type of spherical coordinates industrial robots. According to the spherical coordinates technical characteristics and requirements of the industrial robot, put forward the overall design, determine the design of the robot coordinate form and freedom degrees; Choose the appropriate speed reducer and servo motor, using the INVENTER software design three-dimensional digital model of the industrial robot, and draw the assembly drawing.Use AutoCAD Electrical to design control circuit diagram; Choose industrial robots motion controller based on PLC as controller, using touch screen system as the teaching of the robotKeywords: industrial robot, robot, PLC第一章三自由度球坐标机器人设计方案分析工业机器人在我国应用十分迅速，据统计，我国目前工业机器人装机数已经仅次于日本，是世界第二大工业机器人应用国，预计在2017年成为世界第一工业机器人应用大国。
伴随着人工成本上涨，工业机器人价格下跌。
我国工业机器人的发展迎来了井喷时期，据统计，我国目前已经出现30个多机器人产业园，涉足工业机器人制造的厂家有1400多家，未来5年，我国工业机器人应用将有很大的进步。
1.1球坐标工业机器人的介绍工业机器人按照坐标形式可以分成圆柱坐标，球坐标，直角坐标和关节坐标,图1中，A代表直角坐标机器人，B代表球坐标机器人，C代表柱坐标机器人 ,D 代表关节机器人。
图1 几种常见工业机器人坐标形式球坐标机器人拥有两个旋转关节和一个移动关节。
机器人可以绕Y，Z轴进行旋转，还可以沿X轴进行移动。
与正交坐标机器人呢相比，球坐标机器人的运动控制比较复杂，广泛应用在搬运，上下料，装配等场合。
1.2 三自由度球坐标机器人课题的主要目标（1）尝试设计一种低成本简易型球坐标机器人，用在搬运以及上下料。
(2) 利用集成PLC的无锡信捷机器人控制器，开发一种机器人控制系统(3) 掌握三维数字设计软件INVENTER。
1.3三自由度球坐标机器人设计方案分析本毕业设计的内容是球坐标工业机器人，要完成设备之间的搬运工作，要求能够仰附，旋转和机械手伸缩。
所搬运的工件和手抓之间垂直。
机器人主要由三个关节组成，一个是大臂仰附，旋转，以及小臂的伸缩。
各关节的驱动方式可以是伺服电机，也可以是液压元件。
考虑到本设计所运用的XDM机器人控制器具备总线方式控制伺服电机的能力，以及精度，速度，载荷，成本的要求，所有关节均采用伺服电机驱动。
经过综合分析，球坐标机器人的运动方案如下：1号旋转关节，PLC 伺服电机->减速机->伞齿轮传动->机械部件2号仰附关节，PLC->伺服电机->减速机->齿轮传动->机械部件3号伸缩关节, PLC->伺服电机->滚珠丝杠->滚珠螺母->机械部件第二章三自由度球坐标机器人机械部件设计2.1球坐标机器人的主要参数工业机器人的主要技术参数有夹持重量、自由度、坐标形式、工作范围、工作速度和定位精度等，本毕业设计主要技术参数如下：(1)夹持重量，单位㎏。
夹持重量是指机械手在正常运行时所能抓取工件的最大重量，本设计要求抓取工件的重量为20kg，由于手臂强度等原因，安全系数K在2-3之间(2) 自由度和坐标形式整机、手臂和手腕等运动共有三个自由度，坐标型式为球坐标。
机器人的三个自由度分别为机身回转，手臂俯仰，伸缩及三个自由度，以满足上下料动作的要求，手腕姿态可以进行手动调整。
(3) 工作行程范围1.水平旋转角度：0-210度2水平旋转速度旋转速度0-2160度/S3.仰俯轴角度：30-80度4.仰俯轴旋转速度移动速度0-1800度/分5.伸缩轴行程：600mm6.伸缩轴移动速度移动速度0-3000mm/分(4) 定位精度机械手采用点位控制方式，定位精度达到0.8 mm.(5) 所夹持工件为截面直径为48mm圆柱形工件。
2.2手爪的设计球坐标机器人的手抓结构有多种形式，大体可以分成夹持方式以及吸附模式，加持方式有可以分回转型和平移型种方式。
由于本课题设计抓取的是回转型工件，所以采用回转型夹持设计。
在这里借鉴了以前的成熟设计方案。
气动机器人的手部结构如图2所示：其工件重量G=2公斤，V 形手指的角度2 = 120度b = 120mm ，轴半径R = 24mm ,摩擦系数为f = 0.10(1)根据手部结构的传动示意图，其驱动力为:P=2b/R *N(2)根据手指夹持工件的方位，夹持力力计算公式为:则P=2b/R *N=223（N）(3)实际驱动力:图2 机械手抓结构P(实际)大于等于P*(K1*K2/N)因为传力机构采用齿轮齿条传动，故取h = 0.95，并取K=1.5。
若被抓取工件的最大加速度取a = 3g 时，则k2=a/g+1=4所以：P（实际）=223（1.5*4/0.95）=1472（N）所以夹持工件的夹紧气缸的驱动力为1472N2.3 机械手臂设计手臂采用伺服电机驱动，滚珠丝杠传动，在设计时充分考虑丝杠的载荷变化情况。
1.伸缩手臂滚珠丝杠及电机选型计算1.1 确定滚珠丝杠副的导程根据设计指标要求，导程为600mm.1.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算滚珠丝杠副的静当量载荷：N= U（M v X U + M h）+f=162N式中：U——摩擦系数，滚动导轨摩擦系数为0.006。
M v——机械臂和工件重量在垂直与导轨方向上的分量，在不同的工作角度，实际上机械臂和工件在垂直于机械臂导轨方向的分量不同。
M h——机械臂和工件重量平行与导轨方向上的分量，在不同的工作角度，实际上机械臂和工件在平行于机械臂导轨方向的分量不同。
f——导轨滑块密封阻力，约为密封阻力3N。
考虑到动载荷等因素，丝杠的动载荷为N d= N X 6.8=162X6.8=1101.8N1.3 估算滚珠丝杠的最大允许轴向变形量m =1/3或者1/4 重复定位精度丝杠重复定位精度要求为0.01mm，则M= 0.0025mm1.4 估计算滚珠丝杠副的中径D根据滚珠丝杠运动行程700mm，D> 0.039sqrt( 162X700/2.5)=8.31.6 导程精度的选择滚珠丝杠定位精度要求达到0.01m/1000mm，则任意700mm。