多功能抓取机械手臂的设计 毕业设计
论文工业机器人抓取手臂的结构设计毕业论文
工业机器人抓取手部结构及其应用1 前言1.1 工业机器人简介几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。
如古希腊神话《阿鲁哥探险船》中的青铜巨人泰洛斯（Taloas)，犹太传说中的泥土巨人等等，这些美丽的神话时刻激励着人们一定要把美丽的神话变为现实，早在两千年前就开始出现了自动木人和一些简单的机械偶人。
到了近代，机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人问世之后，不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓广到农业、林、牧、渔，甚至进入寻常百姓家。
机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。
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臵构成，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臵，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备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
1.2 世界机器人的发展国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：（1）.工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。
（2）.机械结构向模块化、可重构化发展。
例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。
（3）．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
挖掘机的机械手臂的设计毕业设计
挖掘机的机械手臂的设计毕业设计摘要：本篇毕业设计论文主要研究了挖掘机的机械手臂的设计。
首先介绍了挖掘机的基本原理和结构，然后分析了机械手臂设计的关键要素和挑战。
接着，提出了一种基于液压系统和电动机的机械手臂设计方案，并详细介绍了设计过程和各个零部件的选择。
最后，进行了实际试验和性能测试，并对结果进行了分析和讨论。
通过本次设计，证明了该机械手臂设计方案的可行性和可靠性。
关键词：挖掘机；机械手臂；液压系统；电动机；设计方案1引言挖掘机是一种用于土木工程、建筑工程和矿山开采的机械设备，具有广泛的应用前景和市场需求。
挖掘机的核心部件之一是机械手臂，它负责实现挖掘、装载和卸载等作业。
因此，机械手臂的设计对挖掘机的性能和效率具有重要影响。
本篇毕业设计论文旨在研究挖掘机的机械手臂设计，并提出一种可行的设计方案。
2挖掘机的基本原理和结构挖掘机是一种通过液压系统驱动的机械设备，具有强大的力量和灵活性。
它由底盘、上车架、工作装置和驾驶室等部分组成。
其中，工作装置主要包括机械手臂、斗杆和斗。
3机械手臂设计的关键要素和挑战机械手臂设计的关键要素包括负载能力、工作范围、动作速度和稳定性等。
此外，机械手臂还需要兼顾结构简单、制造成本低和可靠性高等因素。
然而，机械手臂设计面临着一些挑战，比如设计紧凑、重量轻和功耗低等。
4机械手臂设计方案本设计方案采用液压系统和电动机的组合来驱动机械手臂。
其中，液压系统提供了强大的力量和灵活性，而电动机则提供了高效、低功耗的驱动方式。
具体设计过程包括：首先确定机械手臂的结构和参数；然后选择合适的液压元件和电动机；最后进行各个部件的装配和调试。
5实验和性能测试为了验证设计方案的有效性和可行性，我们进行了实际试验和性能测试。
实验结果表明，该机械手臂设计方案具有良好的负载能力和稳定性，并且具有较高的工作效率和速度。
6结果分析和讨论通过对实验结果的分析和讨论，我们发现该机械手臂设计方案具有一定的改进空间。
多功能抓取机械手臂的设计 毕业设计
北方民族大学学士学位论文论文题目:多功能抓取机械手臂的设计院(部)名称:化学与化学工程学院学生姓名:李易丽专业:过程装备与控制工程学号: 20091216 指导教师姓名:高阳论文提交时间:2013-5-11 论文答辩时间:2013-5-12 学位授予时间:北方民族大学教务处制摘要多功能机械手臂主要用于钥匙、手机、钱包、塑料瓶等物品落入马桶等狭小空间的夹取。
它集抓取物体、照明和图像采集的多重功能，能轻便，经济，高效实现掉落物体的抓取工作，特别适于直管道的掏取工作。
为了实现以上功能，本设计进行相应传动机构设计（螺纹传动），抓取机构设计计算（四杆机构），蓄电照明系统的设计，图像采集系统的设计等任务，完成三维建模及机构运动仿真，绘出多功能机械手臂的装配图，零部件图。
关键词：机械手臂；螺纹传动；四杆机构；蓄电照明；图像采集ABSTRACTMulti-function mechanical hand is mainly used to the clip the keys, cell phone, wallet, plastic bottle and other items falled into narrow space, such as the toilet. It can grab objects, light and get image acquisition and so on. It is economic, efficient to pick up the falling objects, especially for which fall into straight pipe.In order to achieve the above functions, need to design the corresponding transmission mechanism (screw drive), grasping mechanism (four bar linkage) , storage electric lighting system and image acquisition system ,complete the tasks such as the complete 3 d modeling and motion simulation, and draw multi-function mechanical arm assembly drawing, parts drawing.Keywords: Mechanical arm ；Transmission of the whorl；Four-bar mechanism；Storage electric lighting；Image acquisition目录第1章绪论 (2)1.1选题的目的和意义 (2)1.1.1 目的 (2)1.1.2 意义 (2)1.2本课题的任务要求和设计内容 (2)1.2.1任务要求 (2)1.2.2设计内容 (3)1.3 设计方案 (3)1.3.1设计参数 (3)1.3.2设计方案说明 (3)1.3.3结构简图及简单运动分析 (4)第2章机械设计 (6)2.1 夹持器的设计 (6)2.1.1计算自由度 (6)2.1.2机构设计 (6)2.1.3基本位置确定 (6)2.1.4机构的运动分析 (7)2.1.5受力分析 (8)2.1.6结构尺寸的确定 (11)2.1.7强度校核 (15)2.1.8连接用的销钉的选型和强度校核 (16)2.2 直管段的设计 (17)2.2.1选材 (17)2.2.2尺寸的确定 (17)2.3传动机构的设计 (19)2.3.1方案比较 (19)2.3.2传动机构设计 (19)2.3.3 机构的尺寸设计 (20)第4章电路的选型设计 (24)4.1照明系统的选型设计 (24)4.2图像采集系统的选型设计 (24)第5章辅助件的选型设计 (25)5.1爪子橡胶套 (25)5.2 手机固定夹 (25)5.3 牵引绳选择 (26)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)第1章绪论1.1选题的目的和意义1.1.1 目的在生活中，我们常常会遇到这样的问题：手机、钥匙等掉落于厕所等狭小空间；窗台边掉落的衣服等，这时我们就希望有那么一个工具可以实现小空间、小物体的抓取功能。
机械臂本科生毕业设计范文
机械臂动力学方程：描述机械臂在运 动过程中的力和力矩关系
机械臂运动学和动力学分析：为机械 臂的设计和优化提供理论依据
机械臂动力学分析
机械臂动力学模型：描述机械臂的动力学特性 机械臂动力学方程：描述机械臂的动力学行为 机械臂动力学分析方法：如牛顿-欧拉法、拉格朗日法等 机械臂动力学仿真：通过仿真软件进行动力学分析，验证动力学模型的准确性和可行性
Part Six
总结与展望
毕业设计总结
设计目标：完成机械臂的设计和制作 设计过程：包括方案设计、结构设计、控制系统设计等 设计成果：成功制作出机械臂，并实现了预定功能 设计反思：对设计过程中的不足和改进方向进行总结 展望未来：对机械臂未来的应用和发展进行展望
未来研究方向与展望
机械臂智能化： 研究如何提高机 械臂的自主决策 能力，使其能够 更好地适应复杂 环境
机械臂：型号、规格、性能参数
测试工具：传感器、数据采集设备、 分析软件
添加标题
添加标题
控制系统：硬件、软件、接口
添加标题
添加标题
测试环境：温度、湿度、光照、噪 音等环境因素
实验与测试方法
实验目的：验证机械 臂的性能和稳定性
实验设备：机械臂、 传感器、控制器等
实验步骤：安装、调 试、运行、测试等
测试指标：速度、精 度、稳定性、可靠性 等
Part Two
机械臂系统设计
机械臂系统需求分析
功能需求：实现机械臂的抓取、搬运、 装配等操作
性能需求：满足精度、速度、稳定性 等性能指标
环境需求：适应不同的工作环境，如 高温、低温、潮湿等
安全需求：确保操作人员的安全，避 免机械臂对人员造成伤害
成本需求：在满足性能需求的前提下， 尽量降低成本
五自由度机械手的抓取设计
五自由度机械手的抓取设计随着工业自动化的快速发展，机器人技术也在不断进步，其中五自由度机械手作为机器人的重要组成部分，具有广泛的应用前景。
本文将围绕五自由度机械手的抓取设计展开讨论，旨在深入探讨其工作原理、设计方法及应用案例。
五自由度机械手、抓取设计、自由度、机械手机构、运动学、应用案例五自由度机械手是一种具有五个独立运动自由度的机器人手臂。
这五个自由度包括三个线性移动自由度和两个旋转自由度。
这种机械手能够在三维空间中完成各种复杂的动作，如抓取、搬运、装配等。
抓取设计是五自由度机械手的关键技术之一，通过对机械手爪部进行精确的定位和姿态调整，实现物体的稳定抓取和操作。
五自由度机械手主要由基座、臂部、手部和驱动器等部分组成。
其中，手部是进行抓取操作的关键部件，它通常包括一个或多个手指，以及相应的关节和驱动器。
手指的形状和大小应根据抓取物体的形状和大小进行设计，以确保良好的适应性。
机械臂的每个自由度都由一个电机驱动，通过控制器实现对机械手的位置、姿态和动作的精确控制。
五自由度机械手的五个自由度分别为三条臂的直线移动和两条臂的旋转运动。
通过这五个自由度的协调动作，机械手可以实现空间中的任意位置和姿态。
在抓取设计中，需要根据实际应用需求，对机械手的运动进行规划，以实现物体的稳定抓取和操作。
抓取设计还需要考虑手指与物体的接触方式。
这通常包括面接触、点接触和侧面接触等。
面接触适用于抓取表面较大的物体，可以提供较好的稳定性；点接触适用于抓取表面较小的物体；侧面接触则适用于抓取有一定长度的物体，可以通过多个手指的协同动作实现稳定抓取。
五自由度机械手的抓取设计具有许多优点。
它具有较高的灵活性和适应性，可以抓取各种形状和大小的物体。
五个自由度的设计使得机械手可以到达空间中的任意位置和姿态，实现了更大的操作空间。
通过精确的控制系统和运动规划，机械手可以实现精确的定位和稳定的操作。
然而，五自由度机械手的抓取设计也存在一些缺点。
五自由度机械手的抓取设计
五自由度机械手的抓取设计一、本文概述随着现代工业自动化程度的不断提高，机械手作为实现自动化生产的关键设备之一，其设计和应用日益受到重视。
其中，五自由度机械手因其灵活的操作能力和广泛的适用范围，成为了研究和应用的热点。
本文旨在探讨五自由度机械手的抓取设计，包括其结构特点、抓取策略、运动规划与控制等方面，以期为实现高效、精确的抓取操作提供理论支持和实践指导。
本文将简要介绍五自由度机械手的基本结构和运动特点，包括其各个关节的转动范围和自由度分配，为后续的设计和分析奠定基础。
本文将重点分析五自由度机械手的抓取策略，包括抓取力的计算、抓取姿态的确定以及抓取过程中的稳定性分析等内容。
在此基础上，本文将探讨五自由度机械手的运动规划与控制方法，包括路径规划、速度控制、力位混合控制等方面，以实现快速、准确的抓取操作。
本文将通过实例分析，展示五自由度机械手在实际应用中的抓取效果，并总结其设计要点和注意事项。
本文的研究成果将为五自由度机械手的设计和应用提供有益的参考和借鉴，同时也为相关领域的研究和发展提供新的思路和方法。
二、五自由度机械手的抓取设计原理五自由度机械手的抓取设计主要基于机械臂的运动学和动力学原理，以及物体的形状、尺寸和重量等特性。
通过合理的设计，五自由度机械手可以实现精准、稳定、高效的抓取操作。
五自由度机械手的运动学设计是关键。
运动学主要研究物体的运动规律，而不考虑引起这些运动的力和力矩。
在五自由度机械手的抓取设计中，我们需要根据目标物体的位置和姿态，通过运动学计算，确定机械手的各个关节角度，使机械手的末端执行器能够准确地到达并适应物体的形状和尺寸。
动力学设计也是必不可少的。
动力学主要研究物体的运动状态和引起这些状态的力和力矩。
在抓取过程中，五自由度机械手需要克服物体的重力和摩擦力等外部力，因此，我们需要通过动力学计算，确定适当的关节力矩，以保证机械手能够稳定地抓取物体。
抓取设计还需要考虑物体的形状、尺寸和重量等特性。
毕业设计（论文）-多臂采摘机器人的初步设计采摘手的设计（全套图纸）
多臂采摘机器人的初步设计——采摘手的设计1.绪论1.1研究内容及意义果蔬采摘是农业生产链中最耗时耗力的一个环节,其成本高、季节性强、需要大量劳动力高强度的工作。
但是由于工业生产的迅速发展分流了大量农业劳动力以及人口老龄化加剧等原因,使得能够从事农业生产的劳动力越来越少,单靠人工劳作已经不能满足现有的需要。
随着计算机图像处理技术和各种智能控制理论的发展,使采用机器人采摘果蔬成为可能。
果蔬采摘机器人是一类针对水果和蔬菜, 可以通过编程来完成采摘等相关作业任务的具有感知能力的自动化机械收获系统, 是集机械、电子、信息、智能技术、计算机科学、农业和生物等学科于一体的交叉边缘性科学, 需要涉及机械结构、视觉图像处理、机器人运动学动力学、传感器技术、控制技术以及计算信息处理等多方面学科领域知识。
采摘机器人将在解决劳动力不足、降低工人劳动强度、提高工人劳动舒适性、减轻农业化肥和农药对人体的危害、提高采摘果蔬的质量、降低采摘成本、提高劳动生产率、保证果蔬的适时采收、提高产品的国际竞争力等方面具有很大潜力。
国际上, 一些以日本和美国为代表的发达国家,已经从20世纪80年代开始研究采摘机器人,并取得了一些成果。
而我国在该领域中的研究还处于起步阶段,因此我们必须加快对采摘机器人的研究脚步以早日赶超国际水平,使其为我国农业的生产和发展做出重大贡献。
全套图纸，加1538937061.2研究现状果蔬采摘机器人的研究开始于20 世纪60 年代的美国( 1968 年)，采用的收获方式主要是机械震摇式和气动震摇式。
其缺点是果实易损、效率不高，特别是无法进行选择性的收获，在采摘柔软、新鲜的果蔬方面还存在很大的局限性。
但在此后，随着电子技术和计算机技术的发展，特别是工业机器人技术、计算机图像处理技术和人工智能技术的日益成熟，采摘机器人的研究和开发技术得到了快速的发展。
1.2.1国外研究现状在日本、美国等发达国家，农业人口较少。
随着农业生产向规模化、多样化、精确化的方向迈进，劳动力不足的现象越来越明显。
五自由度桌面级多功能机械臂设计
五自由度桌面级多功能机械臂设计1. 引言1.1 研究背景通过对研究背景的分析，可以发现目前市场上的五自由度桌面级多功能机械臂存在着一些问题，如在工作精度、灵活性和智能化程度方面还有待提升。
有必要对这些机械臂进行深入研究，探索如何改进其设计，提高其工作效率和性能。
这样不仅可以满足现代工业生产的需求，还可以推动机器人技术的发展，促进人机合作的进一步深化。
1.2 研究意义五自由度桌面级多功能机械臂设计具有灵活、精准、高效的特点，能够完成多种复杂任务，满足不同应用场景的需求。
通过研究和设计这种机械臂，可以进一步推动机器人技术的发展，促进智能制造的普及和应用，提高生产效率和产品质量，促进产业升级和创新发展。
开展五自由度桌面级多功能机械臂设计的研究具有重要的理论意义和实际应用价值，对推动机器人技术的进步和应用具有重要的意义。
2. 正文2.1 机械臂动力学设计机械臂动力学设计是实现机械臂运动和控制的重要环节。
在设计过程中，需要考虑到机械臂的动力学模型，以便进行运动规划和轨迹控制。
通常，机械臂的动力学设计包括以下几个方面：1. 负载分析：首先需要对机械臂的负载情况进行分析，包括负载的大小、重心位置、惯性矩阵等参数。
这些参数将影响机械臂的运动学和动力学性能。
2. 运动学分析：通过建立逆运动学方程和正运动学方程，可以确定机械臂的关节角度和末端执行器的位置之间的关系。
这是进行轨迹规划和控制算法设计的基础。
3. 动力学建模：根据机械臂的结构和工作原理，可以建立机械臂的动力学模型。
这包括力学模型、惯性模型和阻尼模型等，用于模拟机械臂的运动和受力情况。
4. 控制算法设计：基于动力学模型，可以设计出适合机械臂运动控制的算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
这些算法可以实现机械臂的准确运动和轨迹跟踪。
机械臂动力学设计是实现机械臂运动和控制的关键步骤，对于提高机械臂的性能和精度具有重要意义。
通过合理的动力学设计，可以实现机械臂的高效工作和多功能应用。
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多功能抓取机械手臂的设计毕业设计北方民族大学学士学位论文论文题目:多功能抓取机械手臂的设计院(部)名称:化学与化学工程学院学生姓名:李易丽专业:过程装备与控制工程学号: 20091216 指导教师姓名:高阳论文提交时间: 2013-5-11 论文答辩时间: 2013-5-12 学位授予时间:北方民族大学教务处制摘要多功能机械手臂主要用于钥匙、手机、钱包、塑料瓶等物品落入马桶等狭小空间的夹取。
它集抓取物体、照明和图像采集的多重功能，能轻便，经济，高效实现掉落物体的抓取工作，特别适于直管道的掏取工作。
为了实现以上功能，本设计进行相应传动机构设计（螺纹传动），抓取机构设计计算（四杆机构），蓄电照明系统的设计，图像采集系统的设计等任务，完成三维建模及机构运动仿真，绘出多功能机械手臂的装配图，零部件图。
关键词：机械手臂；螺纹传动；四杆机构；蓄电照明；图像采集ABSTRACTMulti-function mechanical hand is mainly used to the clip the keys, cell phone, wallet, plastic bottle and other items falled into narrow space, such as the toilet. It can grab objects, light and get image acquisition and so on. It is economic, efficient to pick up the falling objects, especially for which fall into straight pipe.In order to achieve the above functions, need to design the corresponding transmission mechanism (screw drive), grasping mechanism (four bar linkage) , storage electric lighting system and image acquisition system ,complete the tasks such as the complete 3 d modeling and motion simulation, and draw multi-function mechanical arm assembly drawing, parts drawing.Keywords: Mechanical arm ；Transmission of the whorl；Four-bar mechanism；Storage electric lighting；Image acquisition目录第1章绪论 (2)1.1选题的目的和意义 (2)1.1.1 目的 (2)1.1.2 意义 (2)1.2本课题的任务要求和设计内容 (2)1.2.1任务要求 (2)1.2.2设计内容 (3)1.3 设计方案 (3)1.3.1设计参数 (3)1.3.2设计方案说明 (3)1.3.3结构简图及简单运动分析 (4)第2章机械设计 (6)2.1 夹持器的设计 (6)2.1.1计算自由度 (6)2.1.2机构设计 (6)2.1.3基本位置确定 (7)2.1.4机构的运动分析 (7)2.1.5受力分析 (8)2.1.6结构尺寸的确定 (11)2.1.7强度校核 (15)2.1.8连接用的销钉的选型和强度校核 (16)2.2 直管段的设计 (17)2.2.1选材 (17)2.2.2尺寸的确定 (17)2.3传动机构的设计 (19)2.3.1方案比较 (19)2.3.2传动机构设计 (21)2.3.3 机构的尺寸设计 (21)第4章电路的选型设计 (25)4.1照明系统的选型设计 (25)4.2图像采集系统的选型设计 (25)第5章辅助件的选型设计 (26)5.1爪子橡胶套 (26)5.2 手机固定夹 (26)5.3 牵引绳选择 (27)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)第1章绪论1.1选题的目的和意义1.1.1 目的在生活中，我们常常会遇到这样的问题：手机、钥匙等掉落于厕所等狭小空间；窗台边掉落的衣服等，这时我们就希望有那么一个工具可以实现小空间、小物体的抓取功能。
本设计就以这个为目的，设计一台多功能抓取机械手臂。
实地调查学校的马桶、管道、狭小空间，确定有关设计参数。
同时配备相应的照明设备和图像采集设备，实现快速高效的抓取工作。
1.1.2 意义随着科技的发展，机器人技术和产品虽随着不断的发展，其也不再局限于传统的制造业和工业，而慢慢普及与生活。
机械手是机器人研究领域中的重要部分之一，对其进行研究与创新，能够促进机器人技术的发展和提高人们的生活质量和经济水平。
1.2本课题的任务要求和设计内容1.2.1任务要求实地调查学校的马桶、管道、狭小空间，设计一台多功能抓取机械手臂，其可以实现要是、手机、钱包、塑料瓶等物品的抓取功能。
同时配备相应的照明设备和图像采集设备，实现快速高效的抓去工作。
相应设计要进行传动机构设计计算、抓取机构设计计算、蓄电照明系统设计、图形采集系统的设计等任务，在此基础上完成机械手臂的三维建模及机构运动仿真，完成装配图和相应零部件图纸绘制工作。
1.2.2设计内容本设计主要内容包括传动装置设计计算，抓取机构设计计算，照明系统设计，图像采集系统设计等。
实现多功能抓取机械手臂的三维建模和机构运动仿真，在此基础上完成整机的优化设计。
1.3 设计方案1.3.1设计参数根据机械原理、机械设计、人机工程等原理，自行选取相应的设计参数进行设计产品.通过实地调查和抓取对象（手机、钥匙、钱包、塑料瓶等）的分析确定其设计参数为：最大工作长度：1200~1500mm；爪子最大张口：≤100mm；抓取重量：≤500g；电路要防水设计，机构选材要考虑腐蚀性；选用微型摄像头，选用Led灯照明，可进行选型设计；工作温度：5—40º；传动机构：螺纹传动机构。
1.3.2设计方案说明1)小型化：所要设计的机械手臂的抓取对象是手机、钥匙、水瓶等重量不是很重的对象，由此可以设计成小型的抓取手臂。
2)爪子结构：结构简单，粘贴摩擦粗糙面或者塑料套增大摩擦系数。
3)爪子的工作原理：利用螺纹机构，通过螺纹的移动牵引着绳子往上移动从而达到抓取的作用。
4)设计蓄电照明：由于工作空间，常常为暗道，故设计蓄电照明很有必要。
照明可以选择led灯，其亮度可以通过选择数量来实现，蓄电池提供能源，并要有一定的安装位置设计。
初步设计其安装于夹持器处。
5)设计图像采集系统：实现可视控制。
主要用于弯道处或不能清晰观察的狭缝的图像采集，并实现可视控制抓取。
6)辅助设计：目的是对各个机构的美学设计，及辅助零件的设计。
综上所述，本方案采用半自动化设计，既可以实现结构简单，又能可靠的实现抓取功能。
体现经济性和实用性。
1.3.3结构简图及简单运动分析多功能机械手臂总体设计主要分为抓爪（夹持器）、直段臂和传动机构三大部件设计及二个系统：图像采集电路系统、蓄电照明系统。
1、传动机构2、直段臂3、夹持器图1 多功能手臂机构简图1、爪子2、连杆3、支撑片4、滑块图2 夹持器的结构简图由图1、2可知，其主要工作原理是将多功能机械手臂放进管道——通过图像采集寻找到目标——调整抓取位置——旋转摇臂螺纹上升，夹取器夹紧，回复弹簧被压紧，同时螺纹自锁—-待移除完毕后，打开止回棘爪——夹取器受弹簧恢复力作用而松开——抓取完毕。
第2章机械设计2.1 夹持器的设计夹持器是机械手臂的核心部分，其自由度决定了动力的数量。
下面是夹持器的结构简图：图2-1 夹持器工作简图2.1.1计算自由度--=F (2-1)⨯npl=ph⨯2-1573=23故只用提供一个原动力就可以了实现抓取工作了。
2.1.2机构设计连杆机构的设计方法有解析法，几何作图法和实验法，而本设计采用较直观的几何作图法。
这是因为本设计是机械控制而非程序控制，故不要求过高精度，为了方便设计采用几何作图法。
注：几何作图法实现的个尺寸设计均由作图软件CAD辅助设计得出。
2.1.3基本位置确定由于蹲便器的排污口的尺寸一般为62-98mm，以及也要求在其它狭小空间，故要求夹持器的尺寸尽量小一些。
故设圆管的直径为25mm壁厚取1mm为了是结构设计得可靠、合理，还应考虑几何条件和动力条件等。
取口子最大的张口是100mm爪子张开时，其深度为100x0.618=61.8mm。
假设爪子张开时，爪子处于最大张角状态。
如下图2-2：图2-2爪子最大张角状态图取摆杆和连杆的铰接位置在摆杆的1/3处，测得摆杆长63.2mm，又测得铰接点到管轴的距离为24.6mm,取为25mm,保证最大的传动角同时避开死点。
测得摇杆摆角为48º，初始位置与水平位置夹角为127º，连杆与摆杆的夹角为43º，在夹紧极限位置时，该夹角为30º。
连杆铰接点的竖直行程为15.6mm。
2.1.4机构的运动分析该机构为曲柄滑块机构，利用瞬心法来分析摆杆、连杆、和滑块的速度,下面图2-3是机构运动简图（由于结构对称有可以分开运动，故只取一半作为研究对象并对其做一定的简化）：图2-3机构运动简图 此机构共有122)14(4=-⨯=K 个瞬心，由观察知P14、P12、P23、P34（曲柄滑块机构在无穷远处）为瞬心。
由三心定理知P24必然在P12、P14和P23、P34的交点处，同时也可以找出P13。
求得：2324223p p w v v p c == （2-2）121411224212p p w p p w v v p B === （2-3）1224121412/p p p p w w = （2-4）2.1.5受力分析（1）夹持器夹紧力计算夹紧力是设计夹持器的重要依据，故必须对其大小、方向、作用点进行分析和计算。
一般地，夹紧力必须克服工件本身的重力所产生的惯性力和惯性力矩来使工件保持稳定状态。
夹紧力计算公式：G K K K F N 321= （2-5） 1K ——安全系数，由机械手的工艺及设计要求确定，一般取1.2~2.0，本设计取1K =1.5。
2K ——工件情况系数，主要惯性力影响，一般取1.1~2.5，本设计取2K =1.5。
3K ——方位系数，可根据手指与工件位置及工件的形状不同而进行选定，本设计采用二指夹持，夹指尖，使受力面积小有四个接处点，粗略估算并暂取3K =3。
G ——工件重量，本设计抓取对象重量最大为500g.故得：N G K K K F N 07.338.95.035.15.1321=⨯⨯⨯⨯== （2-6）取N F =34N.(2)驱动力的分析此处所说的驱动力是指爪子的牵引力。