五自由度机械手的抓取设计
具有五个自由的机械手研究设计()
具有五个自由度的机械手设计摘要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计算过程。
首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。
同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。
机械手采用液压传动，使传动系统简单可靠；选用可编程控制器对机械手的动作进行控制，使控制程序简单，系统维护方便。
设计过程中，对机械手和液压缸部分做了详细的设计计算。
同时，对机械手的通用性主要是采用可更换式手部结构来实现，通过更换手部，可使机械手抓取外圆零件和内圆零件，从而实现了系统的多功能化。
机械手总体结构能够实现手臂的水平伸缩、垂直升降、旋转和抓取等功能，这些动作都是可编程控制器控制，用液压缸驱动机械手来完成的。
文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方法。
全面详尽的讨论了搬运机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。
最后使用软件对机械手PLC控制仿真。
关键词：机械手；液压传动；液压缸；PLC仿真；AbstractThe applying of the manipulators are more and more important in the industry, with the development of industrial automation. The paper mainly narrated the design and calculation of light and transfer manipulator.The first，The paper introduces the function,composing and classification of the manipulator,tells out the free-degree and the form of coordinate.At the same time,the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator.Manipulator use hydraulic drive so the transmission system can be simple and reliable.The manipulator and hydraulic cylinder are detailed introduction in this paper. The movements of mechanical hands are controlled by programmable controller which procedures are simple and the system maintenance can be convenient. And the universal ability of manipulator is based on the interchangeability of the hand’s structure. Manipulator can grasp cylindrical parts and inner parts through the replacement of hand so system is multifunctional. Manipulator overall structure achieves some functions of the level expands and contracts, the vertical fluctuation and captures the semifinished materials. All those movements are controlled by programmable controller and realized by hydraulic cylinders.This article system elaboration industry manipulator's design theory and method. The comprehensive exhaustive discussion has transported manipulator's hand, the wrist, the arm ，the fuselage and so on ,which the major structural design computation.Finally uses the software to carry out the PLC control simulation for manipulator's hand. Keywords: manipulator。
基于PLC的五自由度气动搬运机械手研制
（）可 用双 电控 电磁 阀或 单 电控 电磁 阀或 采 用 阀 ２ 岛进 行 气路转 换 ， 结构 紧凑 ； （）信 号控 制 可 用 行程 开关 ， 可根 据 需 要 用 非 ３ 也 接触 式 传感器 接 收信号 ； （）工 作可 靠性 高 ， 大提 高 了生产 率 ； ４ 大 （）运 用 Ｐ Ｃ控 制 与 计 算 机 通 信 可 实 现 远 程 控 ５ Ｌ
制 ， 而在生 产 中运用 广泛 。 因 ５ 结 束语
轨迹等要 求实现 自动抓取 、 运及操作 。机 械手 主要 由 搬 驱动系统 、 制系统 、 控 检测装置 和机械执行机构组成 。
３ 气动 机械 手的气 动 系统 原理 气动 机械 手 的气动系 统 图如 图 ２所示 。
双 电控 换 向阀 可 以保 证 电 气 系统 发 生 故 障 时 ， 机 械手的动作不变。气缸 Ｄ靠 自重下落 ， 上升和下降分
电磁阀做出下一步动作。 ４ 气 动机械 手 Ｐ Ｃ控 制 Ｌ 应 用 Ｐ Ｃ控制机 械手 实现各 种 规定 的预定 动 作 ， Ｌ
可 以简 化控 制线路 ， 省 成 本 ， 高 劳 动生 产 率 ， 设 节 提 该 计 中全部 采用双 电控 电磁 阀作 为驱 动 气 缸 的 主控 阀。 输入 信 号端 ：２个 行 程 开关 发 出 的信 号 ， 外 根据 系 １ 另
（ ）整个 控 制 系统 包 括 Ｐ Ｃ控 制 部 分 和气 动 控 １ Ｌ 制部分 ；
［ ］ 聂彤 ． ３ 一种通用气动机械手 的开发 ［］ 机械工程 师 ，０ ２ Ｊ． ２０
（） ３．
［ ］ 鲍燕伟 ， 玉兰 ． ４ 吴 一种通用 气动机械手 的控制设计 ［ ］液 Ｊ．
压与气动 ，０ ５ １ ） ２０ （０ ．
五自由度工业机器人说明书
人人小站/314design1 绪论1.1 工业机器人简介]1[早在20世纪初，随着机床、汽车等制造业的发展就出现了机械手。
1913年美国福特汽车工业公司安装了第一条汽车零件加工自动线，为了解决自动线、自动机的上下料与工件的传送，采用了专用机械手代替人工上下料及传送工件。
可见专用机械手就是作为自动机、自动线的附属装置出现的。
“工业机器人”这种自动化装置出现的比较晚。
但是自从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。
本课题所指的工业机器人，或称机器人操作臂、机器人臂、机械手等。
从外形来看，它和人的手臂相似，是由一系列刚性连杆通过一系列柔性关节交替连接而成的开式链。
这些连杆就像人的骨架，分别类似于胸，上臂和下臂，工业机器人的关节相当于人的肩关节、肘关节和腕关节。
操作臂的前端装有末端执行器或相应的工具，也常称为手或手爪。
手爪是由两个或多个手指所组成，手指可以“开”与“合”，实现抓去动作和细微操作。
手臂的动作幅度一般较大，通常实现宏观操作。
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。
主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。
大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；圆柱坐标型工业机器人示意图控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产，70年代起，常与数字控制机床结合在一起，成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。
在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。
毕业设计(论文)-五自由度桁架机器人的机械结构设计[管理资料]
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目录1 绪论 0 0 (1) (1) (1) (1)本文研究主要内容 (2)2 机器人机构总体方案设计 (3) (3) (3) (3) (5) (5) (5)工作范围（工作半径） (6)桁架机器人材料的选择 (6) (7) (7)机构整体设计 (8)3 桁架机器人气爪结构设计 (9) (9) (10) (11) (13) (16)直线滚动导轨副的计算、选择 (27) (29) (29) (32) (33)总结 (44)致谢 (45)参考文献 (46)全套设计请加197216396或401339828机器人是一种机械技术与电子技术相结合的高技术产品。
采用机器人是提高产品质量与劳动生产率，实现生产过程自动化，改善劳动条件，减轻劳动强度的一种有效手段。
它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装备。
机器人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，提高劳动生产率和生产自动化水平。
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，采用机器人是有效的；此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其它有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。
本课题的主要内容是采用机器人代替人来进行抓取作业，机器人可以代替很多重复性的体力劳动，从而减轻工人的劳动强度，提高生产效率。
结合设计的各方面的知识，在设计过程中学会怎样发现问题。
并且在设计中融入自己的想法和构思，提高自己的创新能力。
尽力使机器人使用方便，结构简单。
关键词：机器人；结构设计；步进电机；回转1 绪论随着人类科技的进步，社会经济的发展，机器人学成为近几十年来迅速发展的一门综合学科。
它体现了光机电一体化技术的最新成就，机器人作为其中的佼佼者更是发挥了不可磨灭的作用。
在人类社会中，凡是有机械活动的地方，都能看到机器人的身影。
机器人产品的应用已经由核工业和军事科技等高端科学领域向医疗、农业甚至是服务娱乐等民用领域发展了，并且各式各样的机器人正在涌现出来，以惊人的速度延伸到人类活动的各个领域。
新型简易五自由度焊接机械手的设计
焊接 机器人 具有 焊 接 质 量稳 定 ， 善 工 人 劳动 条 改
件， 提高劳动生产率等特点 ， 广泛应用于汽车、 通用机
械 、 程机 械 、 器工业 和 金属结 构等行 业 。据不 完全 工 兵 统计 ， 全世 界在役 的工业 机 器 人 中大约 有 一 半用 于各
本文 设计 的焊 接机 器 人 要 实 现五 个 自由度 ， 制 控 系统 采用 了 ８Ｃ １单 片机 控制 ５个 步进 电机 的转 向、 ９５ 转速 和旋 转角 度 的控制方 案 。 控制 系统 包括 ： 位 机控 制 系 统 的设 计 和 下位 机 上 控制 系统 的设 计 。上 位 控 制 系 统 的 设 计 是 为 了实 现
ＤＡＩＳ ａ ．ｈａ ｈ ｎｓ ｎ
（ 江苏建筑职业 技术 学院 机 电工程系 ， 江苏 徐 州 ２ １ １ ） ２ １６
摘
要 ： 自由度 关节型机 器人 以苴 －作 范 围大 、 五 ｆ ＿ 动作 灵 活 、 结构 紧凑等优 点备 受设 计 者 和使 用者 的青
睐。该 文结合 实际生产 中的应 用设 计 了一种新 型五 自由度 简 易焊接机 械 手 ， 分析 了传 动 系统 和控 制 系统 的 方案选择 ， 该机 械 手结构 紧凑 ， 控制 方案 简单 ， 制造 成本较低 ， 简易焊接机械 手的制 造提供 了一 定的参 考 。 为
收稿 日期 ：０ １ ９２ ２ １ － －９ ０ 作者简介 ： 戴珊珊 （ ９５ ） 女 ， １７ 一 ， 江苏徐州人 ， 师 ， 讲 长期从 事
重复定位精度 机器人本体质量
Ｏ２ｍｍ ． 约 １０ｋ ６ ｇ
机械设计和制造方面 的教学与科研工作 。
多(五)自由度机械液压机械手的设计
摘要随着现代科学技术的发展，机器人技术越来越受到广泛关注，在工业生产日益现代化的今天，机器人的使用变得越来越普及。
因此，对于机器人技术的研究也变得越来越迫切，尤其是工业机器人方面。
本论文作者针对这一领域，设计了一款液压机械机械手，该机器人拥有五个自由度。
首先，作者针对该机器人的设计要求，对结构设计选择了一个最优方案，对关键零件设计并进行校核。
本课题是一个机械、液压紧密的实用性项目，文中对机械手机械结构的设计、液压系统的设计。
最后，总结了全文，指出了机械手的改进措施、应用前景和发展方向。
关键词：机械手；液压系统；五个自由度AbstractWith the development of modern science and technology, the robot technology has been paid more and more attention, in an increasingly modernized industrial production, the use of robots is becoming more and more popular. Therefore, the research of robot technology becomes more and more urgent, especially industrial robots. The author of this thesis in this field, design of a hydraulic mechanical manipulator, the robot has five degrees of freedom. First of all, the author according to the requirement of the design of this robot, an optimal scheme of the structure design of the selection, the design of key parts and checked.This topic is a mechanical, hydraulic close practical project, design of mechanical design, mechanical structure of the hydraulic system of the mobile phone in. Finally, summarized the full text, points out the improvement measures, manipulator application prospect and development direction.Keywords: manipulator; hydraulic system; five degrees of freedom目录1 绪论 (1)1.1 选题背景及其意义 (1)1.2 国内外研究现状与发展趋势 (1)1.2.1国内的研究现状 (1)1.2.2国外研究现状 (2)1.2.3发展趋势 (3)1.3 本设计主要研究的内容 (3)1.3.1机械设计结构部分 (3)1.3.2机械手驱动方式 (4)2 机械手的总体设计 ........................................................... 错误！未定义书签。
五自由度机械手臂功能原理设计与仿真
1 引言目前在我国林果产业快速发展的同时，林果种植机械化水平较发达国家相比还很落后。
林果产业生产环节的修枝、植保、施肥、采摘等机械作业难题较突出。
其中果园喷施农药80%是依靠人力完成，剪枝机械化作业几乎为零，劳动强度非常大，而发达国家喷施农药机械化率已达95%，剪枝机械化作业率为100%，所以农民迫切需要解决林果生产环节机械化作业水平低、劳动强度大、人工作业成本高、作业质量差等问题。
国内在农业机器人方面的研究始于20 世纪90 年代中期, 相对于发达国家起步较晚。
但不少院校、研究所都在进行采摘机器人和智能农业机械相关的研究。
我国是一个农、林业大国，实现农林机械化生产的意义重大。
油茶树因其种子可榨油(茶油)供食用，故名油茶。
茶油色清味香，营养丰富，耐贮藏，是优质的食用油，也可作为润滑油、防锈油用于工业。
茶饼既是农药，又是肥料，可提高农田蓄水能力和防治稻田害虫。
果皮是提制栲胶的原料。
叶部含有花黄素、茶碱等，是医药工业的原料。
具有很高的经济效益。
目前油茶果树的采摘主要是依靠人力，这大大增加了果农的负担，而且人工采摘的效率低下，油茶果的采摘期大概有一个月左右，对于大面积种植油茶果树的果农来说，油茶果的采摘，就成了一个让人头疼的问题。
对于林果采摘机械手臂的研究不仅是和国际接轨的要求，更是国内市场的强烈需求。
本课题试图运用功能原理的求解方法，发散思维，创新结构设计，并通过计算机仿真软件对最终方案进行虚拟样机仿真研究，根据机械运动系统方案建立仿真用虚拟样机三维装配模型，仔细研究其约束条件、和初始输入数据，在成熟的虚拟样机系统中进行运动学和动力学仿真，检验方案的可行性，并查找方案的潜在问题加以修正，直到得到较满意的结果。
2 设计要求与计划2.1设计要求2.1.1 功能性要求机械臂要能够采摘树冠尺寸直径为3米，高3.5米以内的所有油茶树上的油茶果实（直径约 4.5cm），其运动要灵活自如，响应要快同时稳定性要好。
五自由度气动机械手实训系统技术方案(纯方案,6页)
DLFA-5DPR-A五自由度气动机械手实训系统技术文件图片仅供参考，以实物为准一、产品概述该系统能够真实模拟工业气动机器人的工作状态，可以完成工业流水线中机器人的抓取传送工序。
该系统由工作部分、控制部分和上位机界面组成。
工作部分含有多种工业传感器，能够真实模拟自动流水线的工件抓取、传送的工序。
控制部分采用三种控制方式（PLC 控制、单片机控制、上位机控制），完成整个系统的控制运行。
该系统自动运行采用单片机控制，通过启动接口面板上的控制按钮，控制机械手运行。
旋钮转换开关SA1，即可改变控制方式，单片机控制/PLC控制/PC控制。
该系统带有上位机监控，可在上位机上直接监控机器人运行过程。
控制面板上留有PLC控制输入输出接口及上位机通讯接口。
二、主要技术参数1、工作电压：单相 AC220V2、温度：-10℃～40℃；环境湿度：≤90%（25℃）；3、整机容量：≤200VA4、外形尺寸：760×450×1366mm三、设备主要组成及特点1、设备整体由铝合金实训平台、机器人本体、操作部分三部分构成。
2、该系统配置了气动系统、传感器、工件槽系统等实训部件。
3、系统的执行机构由电磁阀-气缸构成的气压驱动系统实现整个系统的自动运行。
4、该系统可支持三种控制方式（PLC控制、单片机控制、计算机控制），完成整个系统的控制运行。
只用旋转切换开关SA1，即可切换控制方式，为MCU（即单片机控制）/PLC 控制/PC控制。
在旋转开关SA1在“MCU”位置时，系统采用单片机控制。
系统可自动执行单片机已有程序，控制机器人模型动作过程。
在单片机控制模式下，可完成示教功能，让使用者了解自动机器人的动作过程及工作原理。
对其PLC或上位机编程有指导性作用。
在自动机器人模型的内部有单片机、芯片板以及端子转接板。
如使用者需改变机器人运动过程，可对单片机重新进行编程导入，即可改变机器人运动过程。
旋转切换开关SA1在“PLC”位置时，系统切换控制方式为PLC控制。
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ＳｔｕｄｅｎｔＩＤ：２１２００９０８０２０１００４Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．Ｆｅｉｌｉｎｇ
Ｍａｙ，２０１２西华大学学位论文独创性声明ＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩｌ
Ｙ２１１３１１３
作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：黼指导教师签名：日期：沙Ｍ６日期聊．六
西华大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，西华大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）
学位论文作者签名：昶云孢指导教
日期：沙／厶６．６日期五自由度机械手的抓取设计ＡｂｓｔｒａｃｔＳｉｎｃｅｔｗｅｎｔｙ．ｆｉｒｓｔＣｅｎｔｕｒｙ，ｒｏｂｏｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｓｒａｐｉｄｌｙ
ａｓｏｎｅ
ｏｆｔｈｅｆｏｒｅｆｒｏｎｔｏｆ
１１ｉｇｈ—ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ａｎｄｒｏｂｏｔｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｌｌｗａｌｋｓｏｆｌｉｆｅ．Ｉｎｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｉｔ
ｉｓｍａｉｎｌｙｕｓｅｄ
ｆｏｒｗｅｌｄｉｎｇ，ａｓｓｅｍｂｌｙ，ｈａｎｄｌｉｎｇ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｓｐｒａｙｉｎｇ，ｐａｌｌｅｔｉｚｉｎｇ
ａｎｄｏｔｈｅｒｃｏｍｐｌｅｘ
ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ．Ｒｏｂｏｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｔｈｅｉｎｎｏｖａｔｉｖｅａｎｄ
ｈｉｇｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈ
ｃｏｍｂｉｎｅｓ
ｍｕｌｔｉ—ｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｉａｎｓ，ｓｕｃｈａｓｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｃｏｎｔｒｏｌ
ｔｈｅｏｒｙ，ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ａｎｄｓｅｎｓｏｒ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，ｂｉｏｎｉｃｓ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｏｂｏｔｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓａ
ｎａｔｉｏｎａｌ
ｈｉｇｈ－ｔｅｃｈｌｅｖｅｌａｎｄｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｕｔｏｍａｔｉｏｎ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅ
ｄｏｍｅｓｔｉｃａｕｔｏｍａｔｉｃ
ｐａｌｌｅｔｉｚｉｎｇａｎｄｈａｎｄｌｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｍａｉｎｌｙｒｅｌｙｏｎ
ｉｍｐｏｒｔｓ，ｄｏｍｅｓｔｉｃｅｑｕｉｐｍｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｆｅｗａｎｄｈａｎｄｌｉｎｇｒｏｂｏｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｉｓ
ｎｏｔｖｅｒｙ
ｍａｔｕｒｅ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎ
ｂｅｔｗｅｅｎｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｙｉｅｌｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｏｕｒ
ｍａｎｕａｌ
ｉｓｐｒｏｍｉｎｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｒｏｂｏｔｈａｓｇｒｅａｔｅｃｏｎｏｍｉｃｍｅａｎｉｎｇａｎｄｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ．
Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｈａｎｄｉｓｕｓｅｄｉｎｍｏｖｉｎｇ，ｇｒａｓｐｉｎｇｗｉｔｈｒｉｃｅａｓｔｈｅ
ｏｂｊｅｃｔｓｔｕｄｉｅｓｉｎｔｈｉｓｔｏｐｉｃ．Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐａｒｔ，ｄｒｉｖｅｐａｒｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐａｒｔ
ｏｆｔｈｅｒｏｂｏｔ
ａｒｅ
ｄｅｓｉｇｎｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｉｃｅｈａｎｄｌｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎ，
ｗｏｒｋｉｎｇｓｐａｃｅａｎａｌｙｓｉｓｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｏｒｒｏｗｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｆｏｒｗａｒｄｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｒｅｓｕｌｔｓｕｓｉｎｇ
ＭＡＴＬＡＢｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｍｏｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｆｏｒ
ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｍｅｅｔｓｔｈｅｓｐａｃｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｉｎｔｈｉｓｓｕｂｊｅｃｔ，ｔｈａｔｉｓｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｍｏｖｅｍｅｎｔｓｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｒａｎｇｅｏｆｍｏｔｉｏｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｗａｉｓｔｔｕｒｎｉｎｇ，ｂｉｇ
ａｒｍｖｅｒｔｉｃａｌ
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，
ｓｍａｌｌａｒｍｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ
ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｃ，ｗｒｉｓｔｐｉｔｃｈ
ｍｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｇｒｉｐｐｅｒｏｐｅｎｉｎｇａｎｄ
ｃｌｏｓｉｎｇ
ｍｏｖｅｍｅｎｔ．ＴｈｅｃｈｉｐＤＳＰＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ｉｓｕｓｅｄｆｏｒｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌ，ｓｔｅｐｐｅｒｍｏｔｏｒｍｏｔｉｏｎ
ｓｔａｔｅ
ｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｔｈｅｃｈｉｐｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄｓｉｇｎａｌｆｅｅｄｂａｃｋｏｆｔｈｅｐｒｏｘｉｍｉｔｙｓｗｉｔｃｈａｎｄａ
ｔａｃｔｉｌｅｓｅｎｓｏｒ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓ，ｈａｒｄｗａｒｅ
ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ
ｄｉａｇｒａｍ，ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｍａｉｎｐｒｏｇｒａｍ，
ｔａｃｔｉｌｅａｎｄｓｌｉｐｓｉｇｎａｌｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｒｏｇｒａｍ
ａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｒｔｏｆｔｈｅ
ｓｔｅｐｐｅｒ
ｍｏｔｏｒ
ａｒｅ
ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｃｏｍｐｌｅｔｉｎｇｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｅｃｔｉｏｎ
ｄｅｓｉｇｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｈａｎｄ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆ
ｇｒａｓｐｉｎｇ
ｏｂｊｅｃｔｓｆｏｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｈａｎｄｉｓｃｏｍｐｌｅｔｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
ｓｙｓｔｅｍ，ｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐａｒｔｏｆｔｈｅ．ｒｏｂｏｔｉｎｔｈｉｓｐｒｅｓｅｎｔｐａｐｅｒ．
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｇｒａｂｂｉｎｇｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ；ＭＡＴＬＡＢｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２；ｓｔｅｐｐｅｒ
ｍｏｔｏｒ
ＩＩ西华大学硕士学位论文目录摘要…………………………………………………………………………………．ＩＡｂｓｔｒａｃｔ…．．．．．．．………．．．．．．．．………．．．．．．……．．．．．．．．．…．……．．．．．．．．．．…．．．．．．．……．．．．．．……．．．．．．．．．．………．．ＩＩ１绪论………………………………………………………………………………………………１１．１研究背景及意义………………………………………………………………１１．２国内外研究现状及发展趋势…………………………………………………２１．２．１国内外研究现状………………………………………………………２１．２．２发展趋势………………………………………………………………４１．３存在问题的分析………………………………………………………………４１．４研究内容及章节安排…………………………………………………………５１．４．１主要研究内容…………………………………………………………５１．４．２具体章节安排…………………………………………………………５２．１设计原则………………………………………………………………………７２．２工况分析………………………………………………………………………８２．２．１工作对象简介…………………………………………………………８２．２．２大米搬运流程…………………………………………………………９２．２．３工作空间参数设计…………………………………………………．．１０２．２．４工作任务要求………………………………………………………．．１０２．３机械手的组成………………………………………………………………．１１
２．３．１执行机构……………………………………………………………一１
１
２．３．２驱动机构……………………………………………………………．．１２２．３．３控制系统……………………………………………………………．．１３３机械部分设计………………………………………………………………………１４３．１运动方案确定………………………………………………………………．１４３．２传动与驱动方式的分析选择………………………………………………．１６３．２．１传动方式的分析选择………………………………………………．．１６３．２．２步进电机选型………………………………………………………一２０３．３．１手部…………………………………………………………………一２３
３．３．２腕音Ｂ…………………………………………………………………………………………２７３．３．３臂部…………………………………………………………………．．２８３．３．４腰部及机座…………………………………………………………．．３０４运动学仿真分析……………………………………………………………………３２
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