机械手开习题报告

欢迎阅读本科毕业设计开题报告题目：铣床上下料机械手结构与控制系统设计

院（系）：机械工程学院

班级：机电08-4班

姓名：杨绍宝

学号：

指导教师：李大勇

教师职称：讲师

黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告

题目铣床上下料机械手结构与控制系统设计来源工程实际

1、研究目的和意义

目前，我国的制造业正在迅速发展，但大多数工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由

人工完成，其劳动强度大、生产效率低，而且具有一定的危险性，已经满足不了生产自动

化的发展趋势。为了提高工作效率，降低成本，并使生产线发展成为柔性制造系统，适应

现代机械行业自动化生产的要求，针对具体生产工艺，结合机床的实际结构，利用机械手

技术，设计用一台上下料机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。本机械手主要与机床

组合最终形成生产线，实现加工过程的自动化和无人化。我所设计的机床是在生产过程中

抓取和移动工件的自动化装置。它能够应用到加工工厂车间，满足数控机床以及加工中心

的加工过程安装、卸载加工工件的要求，从而减轻工人劳动强度，节约加工辅助时间，提

高生产效率和生产力。

2、国内外发展情况(文献综述)

在我国，西周时期的能工巧匠偃师就研制出能歌善舞的伶人，这是我国最早的关于机

器人的记录。机器人一词是1920年由捷克作家卡雷尔.恰佩克在他的讽刺剧《罗莎姆的万

能机器人》种首先提出。现代机器人出现于20世纪中期，当时数字计算机已经出现，电子

技术也有了长足的发展，在产业领域出现了受计算机控制的可编程的数控机床，人类需要

开发机械代替人手去劳动，在这一背景下，机器人技术的研发得到快速发展。

1959年，戴沃尔与美国发明家英格伯格联手制造出第一台工业机器人。

1967年，日本川崎重工公司和丰田公司分别从美国购买了工业机器人Unimation和Verstran的生产许可证。日本从此开始了机器人的研制。20世纪60年代，喷漆弧焊机器人问世并逐步发展应用于工业。

1969年，日本早稻田大学加藤一朗实验室研发出第一台双脚走路机器人。他带有视觉传感器，能根据人的指令发现并抓取积木。

1979年，美国Unimation公司推出通用工业机器人，标志着工业机器人技术已经成熟。

1979年，日本山梨大学牧野洋发明了平面关节型SCARA机器人，该型机器人在以后装配作业中得到广泛的应用。

我国机器人技术起步较晚，从20世纪80年代初才开始。全国第一个机器人研究示范工程1986年在沈阳建成。目前我国已经基本掌握了机器人设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨道规划技术。开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。20世纪90年代中期，国6000m以下深水作业机器人试验成功。以后近十年中，在步行机器人、精密装配机器人、多自由度关节机器人的研制等国际前沿领域，我国逐步缩小了与世界先进水平的差距。但是，目前，机械手大部分还属于第一代，主要依靠人工控制。第二代机械手设有微型电子计算控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。

3、研究/设计的目标

设计一个具有三个自由度铣床上下料机械手，对工件能准确的夹取，定位，并装卡。（1）三个自由度，手臂能旋转360度，能伸缩（伸缩距200mm)，能做起降运动（起升距120mm)

（2）动方式选择液压驱驱动

（3）因为在自由度分配上要求机身必须旋转，所以采用圆柱坐标系运动形式。

（4）机械手的加持工件形状为方料，最大加持重量8KG

4、设计方案

（1）.机械手结构设计

?运动形式方案选择，为实现不同动作，应选取不同方案。图1中，a为直角坐标型，b为圆柱坐标型，c为球坐标型，d为关节坐标型，e为SCARA型。由于圆柱坐标型位置精度高、运动直观、控制简单、占地面积小，且能实现预期的上下料功能，所以，这里选圆柱坐标型。

?机械手机身的设计

机身采用回转与升降结构机身。实现回转的驱动方案有几种，这里采用摆动油缸驱动，升降油缸在上，回转油缸在下。实现机身回转采用液压马达驱动。

机械手手臂结构设计

手臂采用直线运动机构，常用的有液压缸、齿轮齿条机构、丝杠螺母机构及连杆机构等。由于液压缸体积小、重量轻，因而在机械手结构中选用液压驱动。

④机械手腕部结构设计

手腕设计根据我所设计的机械手的要求，选择单自由度手腕。

⑤手爪选用双夹钳式机构，

⑥驱动件的设计

（2）.机械手驱动方案的设计

采用液压驱动，液压实现机身的回转与升降，以及各部件的伸缩回转运动。液压控制简单方便，易于操作。为实现机身的旋转，选用液压马达驱动。手臂伸缩与起降都采用液压缸驱动。

（3）.机械手各参数设计计算

a b c d e

图1(坐标型机器手的五种形式）

5、方案的可行性分析

此机械手共有三个自由度，分别是机械手臂的伸缩，支座的360度旋转，以及支座的起降，能保证机械手在上下以及左右位置的调整。全程动力源是液压系统，安装有压力传感器，实现手臂定位，保证工件装卡定位准确。对于机械手结构的选择，有直角坐标机器人结构，圆柱坐标机器人结构，球坐标机器人结构，关节型机器人结构，在此选择圆柱坐标型，因为圆柱型坐标能实现支座的回转与升降功能。手爪选用单自由度手爪，即在抓取重物之后实现回转放料，料由气动虎钳自动加紧。如此即可实现机床上下料的功能，所以是可行的。

6、该设计的创新之处

我所设计的铣床上下料机械手的结构形式更加简单，驱动方式更加统一，能很好的实现所需要的动作，而且，手臂加持力更大，拓宽了所持工件的重量范围。具有更强的适应性。

7、设计产品的主要用途和应用领域

代替人手，对工件进行机床上下料，可以对金属材料，也可以对非金属材料进行夹持。

机械手的可靠性强，适应面宽，主要应用于国防、航空、汽车等制造行业，在机床的加工车间最为常见。

8、时间进程

第一周在校查找机床上下料机械手相关资料；

第二-三周进行毕业实习，在工厂中着重了解其组成部分及工作原理；

第四周深入性查阅与设计相关的资料，写实习总结和实习日记。对资料进行

理，完成开题报告；

第五-六周对设计的主要结构进行计算；

第七周进行CAD草图设计；

第八周正式CAD绘图设计；

第九周 CAD绘图设计并进行相关修改；

第十周写说明书、出图；

第十一-十二周整理说明书及图纸；

第十三周-十四周对整体检查,对说明书及图纸进行修改；

第十五周为答辩做准备；

第十六周答辩。

9、参考文献

1.濮良贵，纪名刚．机械设计（第七版）[M]. 北京：高等教育出版社，2000：100-317；

2. 吴振彪.工业机器人[M].武汉：华中科技大学出版社,2008；

3. 王承义. 机械手及其应用[M].北京：机械工业出版社，1981；

4. 费仁元.机器人机械设计和分析[M].北京：北京工业大学出版社， 1997；

5. 龚正等.液压传动与控制[M].上海：上海科学技术出版社，1989；

6. 张铁.机器人学[M].广州：华南理工大学出版社，2000；

7. 吴美芳.机器人控制基础[M].北京：中国铁道出版社，1992；

8. 侯珍秀.机械系统设计[M].黑龙江：哈尔滨工业大学出版社，2000；

9. 徐灏主.机械设计手册[J].北京：机械工业出版社， 1991；

10. 邵忍平.机械系统动力学[M].北京：机械工业出版社，2005；

11. 胡玉睿.机械手原理 [M].北京：中央广播电视大学出版社，2004；

12. 郭洪红.工业机器人运用技术 [M].北京:科学出版社，2010；

13. 高松海.遥控机器人 [M].北京：原子能出版社，1981；

International Journal of Machine Tools and Manufacture ，2007；

15.Elmar Schafers,Jens Hamann .Mechatronic Modeling and Analysis of Machine Tools,2008；

16. CHIRIKJIAN G．Kinematics of a metamorphic robotic system．Proc．IEEE／ICRA，1995：449—455．

17. Kolíbal, Z.: The theory of basic kinematic chain structures and its effect on their application in the design of industrial robot positioning mechanisms. CERM Akademickénakladatelství

18. Knoflí?ek, R.- Marek, J.: Obráběcí centra a pr?myslové roboty s paralelní kinematickou strukturou. , 1997.

指导教师意见

教师签字：

年月日

开题答辩小组意见：

组长签字：成员签字：

年月日

毕业设计领导小组意见:

组长签字：

年月日

机械手设计论文开题报告

南京大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名：学号：专业：机械工程及自动化设计(论文)题目：机械手设计指导教师: 2010年4月 4日

开题报告填写要求 1．开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量(不包括辞典、手册)； 4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2010年3月15日”或“2010-03-15”。

毕业设计(论文)开题报告 1．结合毕业设计(论文)课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述摘要本文主要介绍了机械手的应用范围、机械手的组成及每个组成部分的作用、工作原理、国内外的发展趋势、发展前景和方向，机械手的应用、机械行业中使用机械手的意义，重点阐述了机械人的各个组成部分的发展趋势和应用场合。关键词机械手发展趋势意义 1 序言随着时代的不断进步，经济飞速发展，生活水平的逐年提高，人们的环保意识，自我安全意识也在不断加强，同时也使人们对各种产品的要求更高了，机械人显然更符合现在人们的需求。机械手轻巧、制造成本低、工作效率高、噪声较小、低温起动性较好、使用和维护方便，已在机械、化工、医药、纺织、微电子、食品、运输等领域得到了越来越广泛的运用[1]。在当今的中国社会，经济发展方式正由粗放密集型转向节约内向型，原来的生产方式必须进行较大的变革。这就要求在最短的时间内，创造出最高的加工效率，而且还要保证较高的生产质量。机械加工中的机床﹑机械手就必须符合这种条件下的生产加工。 2 机械手概况机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋

机械手地模拟控制

自动化专业综合设计报告设计题目：机械手的模拟控制所在实验室：PLC实验室指导教师：由枫秋学生姓名韩璐班级文自082-1 学号200890517106 撰写时间：2012-03-1 成绩评定：

一、设计目的用PLC设计机械手的模拟控制。二、设计要求有一机械手，有手动操作和自动操作两种方式，其控制要求如下：（1）按动启动按钮后，传送带A运行直到光电开关PS检测到有工件时传送带A 才停止。（2）当光电开关PS检测到工件时，机械手臂先下降，下降到位后机械手夹紧工件，2S后开始上升，而机械手臂保持夹紧。上升到位左转，左转到位下降，下降到位后机械手松开，2S后机械手上升。上升到位后，传送带B开始运行，同时机械手右转，右转到位，传送带B停止，此时传送带A运行直到光电开关PS检测到有工件时传送带A才停止……循环。（3）手动操作，每个动作均能单独操作，用于将机械手复归至原点。（4）自动停止时有两种情况，一种是停在当前位置，当下一次启动时从当前位置继续进行，另一种是按下停止按钮时，不马上停止而是一个周期结束后停在原点位置。三、设计内容 1、输入输出分配表机械手的输入信号主要有启动开关、停止开关、检测信号PS、上升限位开关、下降限位开关、左转限位开关、右转限位开关、手动下降开关、手动上升开关、手动左转开关、手动右转开关共十个输入信号，机械手中各个输入按钮和限位开关在PLC 控制中对应的端口号如表1所示机械手的输出信号主要有传送带A运行、传送带B运行、机械手下降、机械手上升、机械手左转、机械手右转、机械手夹紧共七个输出信号，机械手各输出信号在PLC 控制中对应的端口号如表2所示

多孔板抓取机械手结构设计

多孔板抓取机械手的机械结构设计系别：机电与自动化学院专业班：机械电子工程1104班姓名：罗雄学号：20111100139 指导教师：王姣 2015年5月

多孔板抓取机械手的机械结构设计 Porous plate fetching manipulator structure design

摘要本文以实际项目“细菌鉴定与培养”为背景，设计多孔板抓取机械手，是机械手具有抓取、移动多孔板的功能，能够在细菌实验中完成任务要求，实现实验过程的自动化，从而改善工作人员的工作环境和减轻工作强度，提高了实验结果的效率和精度。本文分析了多孔板抓取机械手的工作任务以及运动方式，设计出了多孔板抓取机械手的机械结构，完成了机械手的驱动系统和传动系统的选型，根据机械手最大转矩选出了驱动电机类型以及联轴器的类型，根据机械手的运动方式，选出传动系统中的滚珠丝杠的类型。然后，根据细菌培养多孔板的结构形式，设计了合适的机械手末端执行器。完成了机械手的总装配图绘制，使用ug对机械手进行了三维建模，并导出工程图。本论文完成了细菌实验过程中多孔板抓取机械手的初步研究，为整个实验奠定了重要基础，具有一定的应用价值。关键词：机械手，细菌实验，结构设计

Abstract The to the actual project "identification of bacteria and culture" as the background, design of porous plate manipulator is mechanical hand is grasping, moving porous p--late, can in the experimental bacteria complete mission requirements, realize autom--ation of the experiment process, so as to improve the staff working environment and reduce the work intensity, improve the efficiency and accuracy of the experimental results. This paper analyzes the porous plate manipulator and motion design the mechanical structure of the porous plate manipulator, completed the manipulator drive system and drive system of selection, according to the manipulator maximum torque elected drive motor type and type of shaft coupling device, according to the movement of the mani- -pulator, elected the type of ball screw drive system. Then, according to the structure of the porous plate, a suitable manipulator is designed.. The total assembly drawing of the manipulator was completed, and the 3D model of the manipulator was modeled by ug, and the engineering chart was deduced.. In this thesis, the preliminary study of the porous plate grasping manipulator is accomplished, which lays the important foundation for the whole experiment, and has some application value. Key word：manipulator ，bacteria ，the structure design

仿生六足机器人中期报告

编号: 哈尔滨工业大学大一年度项目中期检查报告项目名称：仿生六足机器人项目负责人：学号联系电话：电子邮箱：院系及专业：机电工程学院指导教师：职称：联系电话：电子邮箱：院系及专业：机电工程学院哈尔滨工业大学基础学部制表填表日期：2014 年 6 月28 日

一、项目团队成员（包括项目负责人、按顺序）二、指导教师意见三、项目专家组意见

四、研究背景 1.研究现状 4.1国内研究现状随着电子技术发展，计算机性能的提高，使多足步行机器人技术进入了基于计算机控制的发展阶段。其中有代表性的研究为1993年,美国卡内基-梅隆大学开发出有缆的八足步行机器人DANTE，图1所示,用于对南极的埃里伯斯火山进行了考察，其结构由2个独立的框架构成。这一阶段研究的重点在于机器人的运动机构的设计、机器人的步态生成与规划及传统的控制方法在机器人行走运动控制过程的应用。Boston Dynamics公司的Big Dog四足机器人用于为军队运输装备，其高3英尺，重165磅，可以以3.3英里的速度行进，其采用汽油动力。图1 Adaptive Suspension Vehicle 图2 Odex1步行机器人图3 MIT腿部实验室的四足和双足机器人图4 DANTE步行机器人由于新的材料的发现、智能控制技术的发展、对步行机器人运动学、动力学高效建模方法的提出以及生物学知识的增长促使了步行机器人向模仿生物的方向发展。 4.2国外研究现状我国步行机器人的研究开始较晚，真正开始是在上世纪80年代初。1980年，中国科学院长春光学精密机械研究所采用平行四边形和凸轮机构研制出一台八足螃蟹式步行机,主要用于海底探测

机械手设计报告

JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电气控制与PLC控制技术课程设计题目：坐标式机械手的PLC控制专业：电气自动化技术姓名：何建军学号：123 指导教师：刘冬梅成绩：目录

第一章绪论长期以来，PLC在工业控制领域发挥着巨大的作用，为各行各业的自动化控制设备提供可靠的控制保证。随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展，PLC也在飞速的发展，PLC 不断地采用新技术、不断增强系统的开放性，同时可以和各种组态软件很好的结合使用。所以，PLC将在未来的工业控制领域有着广阔的用武之地。 PLC的主要特点是：从开关量控制发展到顺序控制、运送处理，是自上而下的，连续PID 控制等多功能。PID在中断站中，可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行；PLC网格既可作为独立DCS/TD-CS，也可作为DCS/TDCS的子系统，PLC网络主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也乘有闭环控制功能。PLC的最大特点在于：电气工程师已不再电气的硬件上花费太多的心计，只要将按钮开关或感应器的输入点连接到PLC的输入点上就能解决问题，通过输出点连接接触器或继电器来控制大功率的启动设备，而小功率的输出设备直接连接就可以。机械手PLC控制程序设计在工业中起到了很重要的作用。了解到主要用于搬动或者装卸零件的重复动作，动力来源于液压系统。在机械手控制选用PLC，其原因安全可靠。机械手控制分为手动、回原点、单步、单周期、自动五大部分。各个功能运用转换开关进行切换，切后按照以前步骤继续执行。通过PLC输出驱动中间继电器，接通电磁阀。首先运用Microsoft Visio 画图软件绘制实际工程电气接线图，以便在程序设计中使用。定期到实验室运用实验模拟设备，进行编程模拟及其调试。关键字：工业PLC 机械手电气接线图电磁阀中间继电器第二章程序设计题目及要求、题目：坐标式机械手的PLC控制、目的：

机械手控制实验报告

中北大学信息商务学院《机床电气控制与PLC》实验报告学院：业：专班级：学号：姓名：

月6年2014 实验机械手的PLC控制 .实验目的一1．进一步熟悉机床电气控制环节中常用的低压电器，熟练掌握按钮、接触器等低压电器的工作原理及其安装、接线等使用方法。； 2．掌握PLC控制系统设计方法与步骤，掌握PLC的基本硬件配置及硬件连接方法。 3．掌握机械手的基本控制手段，如左转、右转、前伸、后缩、放松、加紧、上升、下降等。二．实验内容及要求本实验的目的是通过PLC实现机械手的操作控制，如左转、右转、前伸、后缩、放松、加紧、上升、下降等。学生完成PLC控制电路、完成硬件连接、编写控制程序并现场调试。要求： 1．选择PLC并设计PLC控制电路。要求PLC选型合理、控制方式简单可靠； 2．选取所需的硬件元件完成硬件连接； 3．编写控制程序。要求程序简单可靠、结构合理； 4．系统必须能够调试通过，运转达到设计要求二．实验仪器及设备计算机一台、机械手工作台1套、控制按钮若干、PLC基本模块1个、各种导线若干、PLC编程软件。三．实验步骤 1．根据实验要求，确定要实现的功能并设计状态转移图： 2．根据给定的PLC和所设计的控制功能进行元器件选择和PLC的I/O分配，并填写在表1-1中。表1-1 电机控制I/O分配表输入输出器件功输出端输入端器件功器件名器件名

3. 根据I/O分配表画出I/O接线图，并连接控制线路。所设计的控制电路接线图： 4. 根据控制要求编写PLC程序（以梯形图的方式或者指令表方式）。所设计的梯形图或状态转移图：指令表：

爬墙粉刷机器人结题报告

文章题目爬墙粉刷机器人创新点自述基于静电吸附的爬墙粉刷机器人，目的在于提供一种是应避免材质范围大，通过编程来实现粉刷机器等一系列的动作，利用单片机控制简单有效而且可以脱离人在墙壁上自由粉刷做业的爬壁粉刷机器人。这种机器人代替人对墙壁进行粉刷，不仅对工人的身体健康起到了一个很好的保护作用，避免工人受到油漆释放的一些有毒气体的伤害，还提高了工作效率。可以说不仅对工人还是对工作都有了一个很好的保障。

爬墙粉刷机器人吴麦青1, 罗斌2李丽3,李世丹 4 （1.哈尔滨工程大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001；2.哈尔滨工程大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001； 3.哈尔滨工程大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001； 4.哈尔滨工程大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001；）摘要：该所品是以静电吸附的的特性为基本原理，设计出的一种新型的爬墙粉刷机器人。用于吸附的静电吸附装置是采用铝箔做成，通过正负两极间经放大电路放大后提供的电压，在正负两级间形成一个强大的电场。因为自然界中几乎所有的物质本身就带有带电粒子，所有通过避免带电粒子在电场中所收到的电场力在墙壁上爬行。而粉刷机构则是采用液压装置及流量控制装置进而控制油料的流出量以便更好的利用资源。爬墙粉刷机器人可以连续平稳工作、简单实用，成本低廉。关键词：静电吸附；粉刷 Climb a wall to paint's robot WU Mai qing1,LUO Bin2,LI Li3,LI Shi dan4 (1.College of Mechanical and Electrical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001,China; 2. College of Mechanical and Electrical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001,China; 3.College of Mechanical and Electrical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001,China; 4.College of Mechanical and Electrical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001,China) Abstract: Lpp product is the static adsorption characteristics of basic principle, designed for a new type of climbing wall paint robot. Used for adsorption of static adsorption device is the positive and negative poles made, through foil by amplifying circuit between the voltage scaling, provide two levels in positive and negative formed between a powerful electric field. Because nearly all of the material in nature itself contains charged particles, all by avoiding charged particles in the electric field in the electric field force received crawling on wall. And paint the agency is using hydraulic device and flow control device and then control fuel outflow amount so that better utilization of resources. Climb a wall to paint the robot can continuously steady work, simple, practical, and low cost. Keywords: static adsorption;paint 利用经典徐福墙壁的原理，让粉刷机器人可以在墙壁上自由行走，并进行粉刷工作。使用避免材质范围大，通过控制系统来控制爬墙粉刷机器人的一系列动作，使其能够按照操作者的医院进行墙面粉刷工作，利用单片机控制简单有效。 ____________________________ 作品来源：2010年全国节能减排大赛作者简介：吴麦青（1987-）,男,2008级,机械设计制造及其自动化罗斌（1989-）,男,2008级,机械设计制造及其自动化李丽（1989-），女，2008级，机械设计制造及其自动化李世丹（1989-），女，2008级，机械设计制造及其自动化指导教师：杨恩霞(-),女, 教授,机电工程学院静电吸附系统又称为静电产生系统，是利用静电电荷在静电场的作用下吸附材料的特性，实现对材料的吸附，固定定位的作用。采用该系统往往可以达到工艺简单效率提高的显著效果。静电产生电极利用静电发生器产生的高压，使其静电场激发出的足够电荷在电场的作用下移动到相对光滑物体的表面使其产生静电力。爬墙机器人采用了这种静电吸附作用可以在不同建材的墙面上攀爬，就像电影中的蜘蛛侠那么敏捷。以往在设计会攀爬的机器时，研究人员一般都是使用微纤维设

机械手机构设计开题报告样本

本科毕业设计（论文）开题报告课题名称自动抓取机构结构设计系别机械设计制造及其自动化专业班机制六班姓名刘建标评分导师（签名） 2014年1月3日中国地质大学长城学院

毕业设计（论文）开题报告撰写要求： 1．开题报告的主要内容 1）所选课题国内、外研究及发展状况 2）课题研究的目的和意义； 3）课题研究的主要内容、难点及关键技术； 4）研究方法及技术途径； 5）实施计划。 2．主要参考文献：不少于3篇。 3．开题报告的字数不少于1500字，格式按《华中科技大学武昌分校专科毕业设计（论文）撰写规范》的要求撰写。 4．开题报告单独装订，本附件为封面。

华中科技大学武昌分校学生毕业设计开题报告学生姓名许佳虎学号20092811080专业班级机械制造及其自动化0902 系别自动化指导教师孙立鹏/王姣职称教授/助教课题名称串联型五自由度机械手的结构设计 1.目的及意义： 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Unimate(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Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种 Unimate-Vic-arm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Unimate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CCMT2006展览会上，值得一机器人应用是当今机床发展的一大趋向提的是1号馆W1-916意大利意沃乐EVOLUT公司，这个欧洲最大的机器人应用与集成公司，他们的一

机械手设计课题报告

简易小型直角坐标机械手 1 机械手 1.1 机械手的定义机械手是模仿着人手的动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。 1.2 机械手的作用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应用。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，使用范围比较广的“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地改变工作程序，适用性较强，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应用。 1.3 机械手的分类及特点工业机械手的种类很多，关于分类的问题，目前在国内尚无统一的分类标准，在此暂按使用范围、驱动方式和控制系统等进行分类。

机械手可分为专用机械手和通用机械手两种: （1）专用机械手它是附属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。专用机械手具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠和造价低等特点，适用于大批量的自动化生产的自动换刀机械手，如自动机床、自动线的上、下料机械手和加工中心。（2）通用机械手它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵活多样的机械手。在性能范围内，其动作程序是可变的，通过调整可在不同场合使用，驱动系统和控制系统是独立的。通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种:简易型以“开一关”式控制定位，只能是点位控制，伺服型可以是点位的，也可以实现连续控制，伺服型具有伺服系统定位控制系统，一般的伺服型通用机械手属于数控类型。（1）液压传动机械手是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。但对密封装置要求严格，不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温、低温下工作。若机械手采用电液伺服驱动系统，可实现连续轨迹控制，使机械手的通用性扩大，但是电液伺服阀的制造精度高，油液过滤要求严格，成本高。

plc课程设计结题报告

长江大学工程技术学院柔性加工系统综合实训（2016-2017学年第1学期）学院机械工程学院专业班级机械61303班学生姓名*** 序号** 指导教师肖雪/讲师，***/讲师

完成时间2016年**月**日

目录 1实训目的与任务 ..................................... - 0 - 2 实训要求........................................... - 0 - 3 实训内容........................................... - 0 - 交通灯的时间控制................................. - 0 -不同尺寸的部分分检............................... - 4 -钻孔............................................. - 15 -部件供给........................................ - 18 -输送带控制....................................... - 21 -自动门操作....................................... - 27 -舞台装置......................................... - 30 -部件分配......................................... - 37 -4 实验室实训内容.................................... - 45 - 实训要求......................................... - 45 -系统结构组成..................................... - 46 -

PLC控制实验--机械手控制

实验九机械手控制、实验目的掌握机械手控制系统的接线、调试、操作、实验设备三、控制要求 1. 总体控制要求：机械手将A处工件抓取并放到B处。 2. 机械手回到初始状态，SQ4=SQ2=1 SQ3=SQ1=0原位指示灯HL点亮，按下“ SB1'启动开关，下降指示灯YV1点亮，机械手下降，（SQ2=0下降到A处后（SQ仁1夹紧工件，夹紧指示灯YV2点亮。 3. 夹紧工件后，机械手上升（SQ仁0,上升指示灯YV3点亮，上升到位后（SQ2=1 , 机械手右移（SQ4=0 ,右移指示灯YV4点亮。 4. 机械手右移到位后（SQ3=1下降指示灯YV1点亮，机械手下降。 5. 机械手下降到位后（SQ1=1夹紧指示灯YV2熄灭，机械手放松。 6. 机械手放松后上升，上升指示灯YV3点亮。 7. 机械手上升到位（SQ2=1后左移，左移指示灯YV5点亮。 8. 机械手回到原点后再次运行。四、程序流程图五、端口分配表

六、操作步骤 1. 检查实验设备中器材及调试程序。 2. 按照端口分配表完成PLC与实验模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。 3. 打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改, 直至无误，用通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中。 4?将左限位开关SQ4右限位开关SQ3打向左、上限位开关SQ2下限位开关SQ1打向上，机械手回到初始状态，原位指示灯HL点亮。 5. 打上“ SB1 ”启动开关，下降指示灯YV1点亮，模拟机械手下降，上限位开关SQ2打下，下降到A处后次下限位开关SQ1打下，开始夹紧工件，夹紧指示灯YV2点亮。 6. 夹紧工件后，机械手上升，上升指示灯YV3点亮，将下限位开关SQ1打上，机械手上升到位后，上限位开关SQ2打上。 7. 右移指示灯YV4点亮，机械手开始右移，左限位开关SQ4打向右。

能力风暴机器人结题报告

编号：201301143 哈尔滨工业大学大一年度项目结题报告越野避障机器人的研究项目名称：项目负责人：学号：联系电话：电子邮箱：院系及专业：指导教师：职称：

联系电话：电子邮箱：院系及专业：哈尔滨工业大学基础学部制表填表日期：2014年7 月9日1 一、项目团队成员（包括项目负责人、按顺序）二、指导教师意见

三、项目专家组意见四、项目成果 1

摘要自从我们小组确定了《越野避障机器人的研究》这一科创项目后，以小组合作的形式进行了为期一学期的学习，主要针对其中的控制系统进行测试与运行。我们学习了传感器的使用以及相关运动指令的编程，并达到了预期效果。目前，我们能初步的控制机器人使之按照预定程序有效避障，课题目标基本达成，并采用实例展示。有效避障运动编程关键词：避障机器人（一）课题背景 1.项目意义自从1959年世界上诞生了第一台机器人以来，机器人技术取得了长足的进步和发展至今已发展成为一门综合性尖端科学。机器人技术的发展集成了多学科的发展成果，代表高技术的发展前沿，是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志和体现。随着计算机技术和遥控技术的迅猛发展，机器人正向多功能、多领域、智能化方向发展，各种用途的机器人如仿生机器人，灭火机器人，越野机器人等已开始研发、生产、应用并取得了不错的效果。而在近期发生的一系列自然灾害中避障探路机器人更是发挥了重要的作用。作为越野机器人的一个重要分支，它是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统，能够在大范围运动，广泛的为人类承担各种任务，不只是搜救，更能完成深海地貌分析等多种任务。因此对越野机器人的避障技术研究无疑具有现实意义。 2.研究现状随着计算机技术、传感器技术的发展和进步，避障探路机器人向实用化、智能化、系列化进军，日本、德国、美国都取得了各方面的先进研究成果。我国的研究从八五期间开始，至今在清华大学，哈尔滨工业大学，中科院自动化所，浙江大学等都取得了可喜的研究成果。目前，我国避障探路机器人的研究发展水平还和发达国家有一定的差距。避障探路机器人的研究一直是一个重大的主题，它要求机器人必须能在具有障碍物的复杂环境中完成局部在线避障，需要解决三个重要问题：障碍物在空间的位置方向的精确检测；所获信息的分析和环境模型的建立；使机器人安全避障的策略。目前机器人的环境建模方法有以下几种：可视图法(VGraph)：由Nilsson在1968年提出的，其算法简单且能找到最短路径，但是由于其缺乏灵活性，在障碍物较多时，搜索时问将会很长并且要求障碍物的形状不能接近圆形，因此现在限制了其实际的应用。进而现在通常采用基于切线图法(Tangent Graph)和Voronoi法的改进可视图法。栅格法(Grid)：由W．E．Howden在1968年提出的，是目前研究较广泛的路径规划方法。其中栅格的大小影响着环境信息存储量的大小和时间的长短。栅格划

自动上下料机械手开题报告

自动上下料机械手开题报告 1.课题研究的意义对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要的作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。此外，他能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，悠着广阔的发展前途。 2.课题简介和设计要求 1、简介本课题是为普通车床配套而设计的自动上下料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物，他是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用 2、本设计的具体要求本课题通过应用Auto CAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计，运用PRO/E技术对自动上下料机械手进行三维实体造型，并进行了运动仿真，使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。他能实行自动上下料运动。机械手的运动速度是按着满足生存率的要求来设定的。 3.课题研究拟采用的手段和工作路线课程设计方法；设计时，认真阅读参考现有的相关技术资料，继承或借鉴前任人的设计经验和成果，但不盲目抄袭，根据具体的设计条件和要求，独立思考，大胆的进行改进与创新，争取拿出一个高质量的设计成果。全面考虑现有机械手零部件的强度、刚度、工艺性、经济性和维护性等方面要求任何零部件的结构和尺寸。设计时应尽量使用标准和规范，这样有利于零件的互换性和工艺性，同时也可减少设计工作量、节省设计时间，对于国家标准或部门规范，一般都要严格遵守和执行。设计中采用标准或规范的多少，是评价设计质量的一项重要指标。因此，毕业设计中，凡是有国家标准和企业标准规范要求的，应尽量采用。工作路线：了解设计任务书，明确设计要求、工作条件、涉及内容的步骤；通过查阅有关设计资料，参观实物征询操作人员的建议等，了解设计对象的性能、结构及工艺性；准好设计需要的资料、绘图工具；拟定涉及计划等。绘制机械手各部件装配草图；进行机械手总体结构设计和部件设计。写明整个设计的主要计算和一些技术说明。

科研项目开发结题报告(修改)

科研项目《电子设计竞赛的开展与学生创新能力培养的研究》结题报告前言课题研究的背景与意义进入二十一世纪，知识经济已现端倪，国力竞争日趋激烈。知识经济呼唤素质教育，实施素质教育的重点是要培养学生的创新精神和实践能力。《高等教育法》第五条也规定：“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”，可见高等学校在国家创新体系中有着非常重要的地位。创造力是创新人才的根本标志。正如哈佛大学校长陆登庭认为：“一个人是否具有创造力，是一流人才与三流人才的主要区别”。创新人才除应具备一般人才的特征外，还应具有强烈的创新意识、创新精神和创新能力，也就是要具备创新素质的人才。创新人才不但要在知识、能力和素质诸方面要协调发展，还需具有丰富的想象、敏锐的思维、鲜明的个性、敢于批判、勇于开拓的精神、强烈的责任感等。实践是创新的源泉，历史上重大的科技创新成果大多来源于实践。心理学研究和教育实践证明，创新精神和创造能力是人的素质中最重要、最有活力且最具有社会价值的那一部分，也是人类共同和普遍具有的潜能。但不当的教育往往会使人长大之后失去创造性。正如马洛斯曾指出的：“创造性是任何儿童都具有而大多数人长大以后又会失去的”。因此，如何充分激发学生的创新意识、努力培养他们的创新精神和创新能力，并使他们保持良好的创新欲望，是

高等院校实施创新教育应着重解决的问题。实施创新教育必须要“手脑并用”、“知行合一”，要在实践中培养创新意识与创新能力，从而提高综合素质。通过实践和训练，不仅能牢固掌握已学过的知识，而且也锻炼了运用知识分析、解决问题的能力，培养了创新思维和创新能力。实践证明，学科竞赛是培养学生创新精神，提高学生动手能力的有效形式。全国大学生电子设计竞赛作为国家教育部倡导的四项学科竞赛之一，在培养学生动手能力和综合素质方面发挥了极为重要的作用。竞赛为参赛学生提供了综合运用所学过的知识、发挥想象力和创新能力的机会和思维空间。学生通过参加竞赛，可以培养他们查阅资料能力、自学能力、分析问题与解决问题的能力、综合设计与调试能力、科技论文写作能力，可以培养了他们理论联系实际的作风、团结协作精神和创新意识。因此，受到了大学生的普遍欢迎，报名参赛的学校和参赛的学生人数呈逐年递增的趋势。 1、项目研究的预期目标 1.1.以电子信息学科为依托，进行机构调整与课程的整合与优化； 1.2.调整电子技术实验系列课程，建立现代电子技术实验课程教学体系； 1.3.建立四个层次的实验教学模式： ①基础实验；②设计性实验；③综合设计性实验；④设计研究性实验。 1.4.组织课题成员和系部老师参加全国、全区大学生电子设计竞赛力争获奖以检验课题的实战效果。

机械手课程设计书

课程设计说明书 2015 年 6 月9 日

目录摘要 (2) 第1章概述 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2课题的内容和要求 (4) 1.3进度安排 (4) 1.4设计进度安排 (4) 1.5基本要求 (5) 第2章课程设计的总体方案 (6) 2.1总体方案的确定 (6) 2.2 机械结构的设计 (6) 2.3 软件设计 (6) 第3章机械部分设计 (7) 3.1 元器件选型 (7) 3.2 机械结构构件及说明 (7) 3.3 工作台外形尺寸及重量初步估算 (8) 3.4 滚珠选择 (8) 3.5滑块导轨的选择与校核 (8) 3.6 弯曲应力σm的计算 (9) 3.7选择联轴器的考虑因素 (10) 3.8 轴承的选用与校核 (11) 第4章控制系统的设计 (14) 4.1 控制系统硬件电路的设计 (14) 4.2控制系统软件编程设计 (16) 参考资料 (18) 附录一：cad图纸 (19) 附录二：proe图 (20) 附录三：程序 (22)

摘要机械手技术涉及到电子、机械学、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计过程，文章中介绍了机械手的设计理论与方法。本课题以52单片机为核心设计，通过AutoCAD，proe技术对机械手进行结构设计，实现所需要的功能。关键词：机械手、52单片机、AutoCAD、Proe

第1章概述机械化、自动化已成在现代工业中突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的，机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。机械手，多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机械手或通用机械手）。机械手是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机械手具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机械手称为专用机械手，而把工业机械手称为通用机械手。简而言之，机械手就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手，也即本文所研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专业机械手，主要附属于自动机床或自动生产线上，用以解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外通常被称之为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动。除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。机械手按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机械手以其结构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点，成为机械手中使用最多的一种结构形式。要机械手像人一样拿取东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构；像肌肉那样使手臂运动的驱动－传动系统；像大脑那样指挥手动作的控制系统。这些系统的性能就决定了机械手的性能。一般而言，机械手通常就是由执行机构、驱动－传动系统和控制系统这三部分组成 1.1设计目的《单片机原理及接口技术课程设计》是机械电子工程专业的学生在完成《单片机原理及接口技术》等专业课程的学习之后，进行综合性设计训练的实践性教学环节。目的是在老师的指导下，使学生通过课程设计，对所学课程理论知识进行一次系统的回顾检查、复习和提