机械手的总体设计方案
工业机械手毕业设计
工业机械手毕业设计毕业设计题目：基于工业机械手的智能装配生产线设计1.概述在现代制造业中，自动化和智能化已经成为发展的趋势。
工业机械手作为自动化生产线的关键设备之一，具有高精度、高速度、高可靠性以及灵活性等优点，被广泛应用于各个行业的生产过程中。
本设计旨在基于工业机械手设计一条智能装配生产线，提高装配效率和质量。
2.设计目标（1）提高装配效率：通过引入工业机械手自动进行装配操作，可大大提高装配效率，减少人力资源的投入。
（2）提高装配质量：工业机械手具备高精度和高可靠性，可以有效避免人为因素对装配质量的影响，保证产品质量的稳定性和一致性。
（3）降低生产成本：自动化装配生产线能够减少人员的参与，降低劳动成本，并且能够提高生产线的利用率，降低生产成本。
（4）提高生产线的灵活性：工业机械手具有灵活的操作能力，可以根据产品的不同需求进行灵活调整，提高生产线的适应性。
3.设计步骤（1）需求分析：根据装配产品的要求和生产线的布局要求，明确生产线所需工业机械手的功能和性能。
（2）机械手选择：根据需求分析结果，选择适合的工业机械手，并进行性能测试和验证。
（3）系统设计：设计生产线的布局和工业机械手的运输路径，确定机械手的动作控制方式和装配过程中的传感器安装位置。
（4）装配过程规划：根据产品的装配流程，设定机械手的装配动作序列和时间参数。
（5）动作控制编程：根据装配过程规划，编写机械手的动作控制程序，并对程序进行调试和测试。
（6）系统集成与优化：将工业机械手与其他相关设备进行集成，并进行系统整体测试和性能优化。
（7）安全保障与故障排除：设计合理的安全保护装置，制定故障排除方案，确保生产线的安全性和稳定性。
4.设计效果与意义（1）装配效率提高：通过自动化装配生产线的引入，能够大幅提高装配效率，减少装配时间，提高生产效率。
（2）装配质量提升：工业机械手具备高精度和高可靠性的优点，能够减少人为因素对装配质量的影响，提高产品的一致性和稳定性。
夹持式机械手方案设计
夹持式机械手方案设计一、需求背景夹持式机械手在工业自动化领域中发挥着重要的作用。
为满足客户对于夹持式机械手的需求，本文将设计一种夹持式机械手的方案，旨在提高生产效率、降低劳动成本，并同时满足安全可靠的要求。
二、方案设计1. 机械结构设计夹持式机械手的机械结构设计是关键的一环。
我们将采用三段式结构设计，分别为底座、臂和夹具。
底座用于提供机械手的稳定性和支撑力，臂用于实现机械手的柔性运动，夹具用于夹持工件。
机械结构的设计应充分考虑负载能力、运动轨迹和工作范围等因素，以提高机械手的工作效率和稳定性。
2. 控制系统设计控制系统设计是实现夹持式机械手自动化的关键。
我们将采用PLC （可编程逻辑控制器）作为控制核心，通过输入输出模块和传感器实现对机械手的控制与监测。
控制系统设计需要考虑机械手的运动控制、夹持力控制和安全保护等功能，以确保机械手的正常操作和工作安全。
3. 电气系统设计电气系统设计是机械手运行的动力保障。
我们将采用三相交流电作为机械手的供电方式，通过电气控制柜实现对电气元件的控制和保护。
电气系统设计应考虑机械手的供电要求、电源稳定性和电气安全等因素，以确保机械手的稳定运行和安全使用。
4. 软件系统设计软件系统设计是实现机械手智能化的核心。
我们将采用基于编程的方法，编写适应夹持式机械手功能的软件程序，实现机械手的自动化控制和操作。
软件系统设计应充分考虑机械手的运动规划、路径控制和异常处理等功能，以提高机械手的灵活性和智能化水平。
三、方案实施在方案实施过程中，我们将按照以下步骤进行：1. 机械结构的制造和组装：根据设计方案，制造并组装机械手的底座、臂和夹具等组成部分，在此过程中，要确保机械结构的质量和精度，以确保机械手的正常运行。
2. 控制系统的搭建和调试：根据设计方案，搭建PLC控制系统，并通过输入输出模块和传感器与机械手进行连接。
在此过程中，需要进行各个功能模块的调试与联调，确保控制系统的正常工作。
机械手设计毕业设计 机械手
摘要在机械制造业中，机械手已被广泛应用，大大地改善了工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快了实现工业生产机械化和自动化的步伐。
本文通过对机械手的组成和分类，及国内外的发展状况的了解，对本课题任务进行了总体方案设计。
确定了机械手用三自由度和圆柱坐标型式。
设计了机械手的夹持式手部结构；以及设计了机械手的总体结构，以实现机械手伸缩，升降，回转三个自由度及手爪的开合。
驱动方式由气缸来实现手臂伸缩和升降，异步电机来实现机械手的旋转。
运用了FX 系列可编程序控制器（PLC）对上下料机械手进行控制, 论述了电气控制系统的硬件设计, 控制软件结构以及手动控制程序和自动控制程序的设计。
关键词：机械手，气缸，可编程序控制器目录摘要 (I)1 绪言 (1)1.1 机械手的概述 (1)1.2 我国机械手的发展 (1)1.3 气动机械手的应用现状及发展前景 (3)1.4 PLC概念的由来和产生 (5)1.5 本课题设计要求 (8)2 机械手的总体设计方案 (9)2.1 机械手的系统工作原理及组成 (9)2.2 机械手基本形式的选择 (10)2.3 驱动机构的选择 (11)2.4 机械手的技术参数列表 (11)3 机械手的机械系统设计 (13)3.1 机械手的运动概述 (13)3.2 机器人的运动过程分析 (14)4 机械手手部结构设计及计算 (15)4.1 手部结构 (15)4.2 手部结构设计及计算 (16)4.3 夹紧气缸的设计 (18)5 机械手手臂机构的设计 (24)5.1 手臂的设计要求 (24)5.2 伸缩气压缸的设计 (24)5.3 导向装置 (29)6 机械手腰部和基座结构设计及计算 (30)6.1 结构设计 (30)6.2 控制手臂上下移动的腰部气缸的设计 (30)6.3 导向装置 (34)6.4 平衡装置 (34)6.5 基座结构设计 (35)7 机械手的PLC控制系统设计 (38)7.1 可编程序控制器的选择及工作过程 (38)7.2 可编程序控制器的使用步骤 (39)7.3 机械手可编程序控制器控制方案 (39)8 总结 (53)参考文献 (54)1 绪言1.1 机械手的概述机械手（又称机器人，机械人，英文名称：Robot），在人类科技发展史上其来有自。
机械手毕业设计
机械手毕业设计
机械手毕业设计
机械手是一种能够模拟人类手臂运动的机器人系统。
它可以用于工业生产线上的装配、搬运和包装等任务，也可以用于医疗手术、危险环境作业等领域。
在本次毕业设计中，我将设计一个基于六自由度的机械手系统。
首先，我会进行机械手的结构设计。
根据需要，我选择六自由度机械手，这种类型的机械手可以模拟人类手臂的运动。
我将使用铝合金材料制作机械手的结构，这种材料轻便且耐用。
接下来，我将选择适合的电机和传感器系统。
电机是机械手运动的驱动力，传感器用于感知环境信息和机械手的轨迹位置。
为了确保机械手的精确性和稳定性，我会选择高精度的步进电机和光电编码器作为驱动和反馈装置。
然后，我将设计机械手的控制系统。
控制系统是机械手的大脑，负责将输入信号转化为电机动作并监控机械手的状态。
我打算使用单片机作为控制系统的核心，编写相应的控制程序以实现机械手的运动和任务完成。
最后，我会进行机械手的实验验证。
我将制作一个小型的实验平台，用于测试机械手的运动范围、负载能力和精确度等性能指标。
同时，我还会开发相应的控制软件，以便于对机械手进行控制和调试。
通过这次毕业设计，我希望能够深入了解机械手的原理和设计方法，提高自己的技术能力。
同时，我也希望通过设计一个可实际应用的机械手系统，为工业自动化和机器人技术的发展做出一点贡献。
自动搬运机械手总体机构设计 毕业设计
摘要本文对自动搬运机械手进行了总体机构设计，能够完成机械手整体的旋转，机械手手臂的升降和伸缩，根据机械手的技术参数分别设计了机械手的夹持式手部结构计算出了夹持物料时手抓气缸缩需要的驱动力，设计了手臂伸缩、升降用的气缸的所需驱动力和机械手回转时电机的功率选择。
设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。
利用PLC对机械手进行控制，选取了合适的PLC的型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。
关键词：机身回转机构，机身升降机构，手臂伸缩机构，气动，可编程序控制器(PLC)ABSTRACTThis article conducted the overall institution design of mandrel handling robot, the robot is able to complete the robot overall rotation, the robotic arm can move and stretch, according to the manipulator specifications, I designed the manipulator gripping type hand structure ,and calculated out of the driving force when the clutch cylinder shrink clamping mandrel material, also designed a telescopic arm, the required driving force of the lift cylinder and the manipulator rotation when the motor power options. I designed the robot's pneumatic system, draw the working schematic of the pressure system of the ing PLC to control the robot, select the PLC model, developed a control program of the programmable logic controller according to the workflow of the robot, to draw the robot work timing diagram and ladder, and prepared a program to control device control program.KEY WORDS:body rotation institutions, body lifting mechanism, featuresair, pressure drive, the Telescopic mechanism of the arm, Programmable Logic Controller目录1 绪论 (3)1.1 选题背景及其意义 (3)1.2 国内外现状及发展历史 (5)1.3 研究内容 (7)2 工业机械手的总体设计方案 (8)2.1机械手基本形式的选择 (8)2.2 驱动机构的选择 (9)2.3 机械手的主要部件及运动 (10)2.4 机械手的技术参数列表 (10)3 机械手结构设计 (11)3.1 手部设计基本要求 (11)3.2 典型的手部结构 (12)4 臂部的设计及有关计算 (16)4.1伸缩手臂的设计要求 (17)4.2 手臂的典型运动机构 (19)4.3手臂直线运动的驱动力计算 (19)5 机身的设计计算 (24)5.1升降缸结构设计 (24)5.2 手臂偏重力矩的计算 (25)5.3手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 (26)5.4 回转结构的设计 (27)6 气压系统设计 (31)6.1 气压系统的组成 (31)6.2拟定气压系统 (32)6.3气压控制原理说明 (33)7 PLC控制系统设计 (33)7.1 控制过程说明 (34)7.2 I/O点数分配表 (34)7.3 PLC控制系统的流程图和梯形图 (35)8 结论 (42)参考文献 (44)致谢 (45)1 绪论在现实生活中，机器人并不是在简单意义上的代替人类工作的机器，而是一个拟人的电子机械设备并且拥有人类的一些专业知识。
机械手毕业设计说明书
机械手毕业设计说明书一、设计目的本毕业设计旨在设计一种机械手，能够根据预先设定的程序自动执行各种操作。
通过该设计，可以提高工作效率，减少人力成本，同时具备高精度和高可靠性。
二、设计背景近年来，随着工业自动化的不断发展，机械手在工业生产中的应用越来越广泛。
机械手凭借其高速、高精度、高可靠性等优势，成为工厂生产线上的重要设备之一。
因此，设计一种功能强大的机械手对于工业生产的提升具有重要意义。
三、设计内容1.机械结构设计本设计采用七自由度机械手结构，包括基座、旋转关节、摇摆关节、剪切关节以及爪子等部分。
结构设计中要考虑刚性、稳定性以及重量平衡等因素，确保机械手能够准确地执行各种操作。
2.传感器系统设计为了使机械手具备自主感知能力，本设计将配备多种传感器，如力传感器、视觉传感器等。
通过传感器系统的设计，机械手可以根据实时的反馈信息进行运动控制，提高操作的准确性和安全性。
3.运动控制系统设计运动控制系统是机械手的核心部分，本设计将采用PLC （可编程逻辑控制器）作为控制器，结合伺服驱动器实现机械手的精确定位和协调运动。
通过编写程序，机械手可以根据预先设定的路径和信号执行各种操作。
四、设计过程1.需求分析针对机械手的应用场景和功能需求，进行需求分析。
确定机械手所需执行的任务类型、速度要求、负载能力等。
2.机械结构设计根据需求分析，设计机械手的结构，包括基座、旋转关节、摇摆关节、剪切关节和爪子等。
进行力学分析和模拟，确保结构设计的合理性和可靠性。
3.传感器系统设计根据需求分析，确定机械手所需的传感器类型和数量。
选择合适的传感器并安装在机械手上，设计传感器的接口电路和数据处理算法。
4.运动控制系统设计选择合适的PLC和伺服驱动器，进行硬件选型和连接。
编写控制程序，实现机械手的位置控制、速度控制和力控制等功能。
5.整体集成与测试将机械结构、传感器系统和运动控制系统进行整体集成。
进行系统测试，检验机械手的功能和性能是否满足设计要求。
机械手设计毕业论文
摘要本设计为冲床上料机械手设计。
基本参数为：升降行程135mm，手臂回转角度为105°。
此机械手能以34次 /分的频率，传送重0.5公斤重的硒钢片。
该机械手采用气压传动方式驱动，气缸最大压力为0.7MPa，为提高气缸活塞密封的可靠性，活塞采用2个O型环密封。
机械手的的抓取部分为吸附式，采用2个型号为ZP16UN的真空吸盘，吸盘提升力由真空泵提供。
机械手工作时，气缸推动活塞杆作升降运动。
活塞杆的中部装有一个深沟球轴承，当活塞杆上下运动时，轴承沿导向筒上的螺旋槽移动。
活塞轴与手臂相连，当活塞轴作上升运动时，带动装有真空吸盘的吸附式手臂作边上升边回转的复合运动，将被冲压件送到冲床上；当活塞轴作下降运动时，带动装有真空吸盘的吸附式手臂作边下降边回转的复合运动，使机械手回到初始状态，完成一个上料循环。
关键词：冲床机械手气压传动Abstract［单击此处键入英文摘要，内容应当与中文摘要相同］KeyWords：冲床机械手气压传动目录摘要IAbstractII1 工业机械手的发展概况11.1 工业机械手定义11.2 工业机械手发展概况12 工业机械手整体介绍42.1 工业机械手的分类42.2 机械手的特点52.3 工业机械手在工业生产中的应用53 工业机械手设计方案73.1 工业机械手的组成73.2 规格参数83.3 坐标选择与分析83.4 驱动系统选择与分析93.4.1驱动系统的分类93.4.2 驱动系统的选择原则93.4.3 驱动系统的选择103.5 设计路线与方案113.5.1 设计步骤113.3.2 研究方法和措施114 真空吸盘和真空泵的选用134.1 真空吸盘134.1.1 吸盘的材料134.1.2 真空吸盘的作用134.1.3 吸盘的型号表示方法134.1.4 理论吸吊力134.1.5 吸盘的外形尺寸154.1.6 真空吸盘的选用184.2 真空泵194.2.1 真空泵的定义194.2.2 真空泵的分类194.2.3 真空泵的用途204.2.4 真空泵选取的注意事项204.2.5 真空泵的选取215 强度校核235.1 机械悬臂的校核235.2 活塞轴的校核295.3 轴承校核315.4 轴承用螺钉校核356 密封与润滑366.1 气缸的上下端盖的密封366.2 活塞的密封376.3 活塞轴的密封386.4 润滑396.4.1 气缸活塞润滑396.4.2 轴承润滑40结论41参考文献42致谢441 工业机械手的发展概况1.1 工业机械手定义机械手是一种能模拟人的手臂的部分动作，按预定的程序轨迹极其它要求，实现抓取，搬运工件或操做工具的自动化装置。
夹持式机械手方案设计
夹持式机械手方案设计引言夹持式机械手是一种常用于工业生产线上的自动化设备，它能够精确地夹持工件并移动它们到指定的位置。
本文将介绍夹持式机械手的方案设计，包括机械结构设计、控制系统设计以及安全性考虑等方面。
机械结构设计夹持爪设计夹持爪是夹持式机械手的核心部件，它负责夹持工件并提供足够的力量来保持稳定性。
在夹持爪的设计中，需要考虑以下几个方面： - 夹持力：根据工件的重量和尺寸，确定夹持爪所需的夹持力。
可以通过选择合适的执行器来实现所需的夹持力。
- 可调节性：为了适应不同尺寸的工件，夹持爪应具有可调节的夹持范围。
这可以通过设计可伸缩的爪子来实现。
- 稳定性：夹持爪在夹持工件的过程中需要保持稳定。
因此，可以考虑在夹持爪上加装防滑材料或采用特殊的夹持结构来增加稳定性。
机械臂设计机械臂是夹持式机械手的主体部分，它负责夹持爪的运动和定位。
在机械臂的设计中，需要考虑以下几个方面： - 轴数和自由度：根据具体的应用需求确定机械臂的轴数和自由度。
一般来说，较复杂的任务需要更多的轴数和自由度。
- 结构材料：机械臂应选择强度高、重量轻的材料，以提高机械臂的负载能力和运动速度。
- 运动范围：根据具体的工作空间需求确定机械臂的运动范围。
这需要考虑到工件的尺寸和形状。
- 反馈控制：机械臂上应配备传感器来监测机械臂的运动状态，以实现精确的控制。
常用的传感器包括编码器和力传感器等。
控制系统设计夹持式机械手的控制系统是实现自动化操作的关键，它负责控制机械手的运动和夹持力。
在控制系统的设计中，需要考虑以下几个方面： - 控制算法：选择合适的控制算法来实现机械手的运动和夹持控制。
常用的控制算法包括PID控制和模糊控制等。
- 控制器选择：根据机械手的规模和复杂度选择合适的控制器。
常见的控制器包括PLC（可编程逻辑控制器）和DSP（数字信号处理器）等。
- 通信接口：机械手应具备与上位机或其他设备进行通信的能力。
可以选择合适的通信接口，如RS-232、Ethernet等。
机械手设计剖析
一、总体方案设计1.1设计任务基本要求:设计一个多自由度机械手（至少要有三个自由度）将最大重量为40Kg的工件，由车间的一条流水线搬到别一条线上；二条流水线的距离为：1000mm；工作节拍为：70s；工件：最大直径为160mm 的棒料；1.2总体方案确定1.2.1自由度自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，但是一般不包括手部（末端操作器）的开合自由度。
自由度表示了机器人灵活的尺度，在三维空间中描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度。
机械手的自由度越多，越接近人手的动作机能，其通用性就越好，但是结构也越复杂，自由度的增加也意味着机械手整体重量的增加。
轻型化与灵活性和抓取能力是一对矛盾，，此外还要考虑到由此带来的整体结构刚性的降低，在灵活性和轻量化之间必须做出选择。
工业机器人基于对定位精度和重复定位精度以及结构刚性的考虑，往往体积庞大，负荷能力与其自重相比往往非常小。
一般通用机械手有5～6个自由度即可满足使用要求（其中臂部有3个自由度，腕部和行走装置有2～3个自由度），专用机械手有1～2个自由度即可满足使用要求。
在控制器的作用下，它执行将工件从一条流水线拿到另一条流水线这一动作。
在满足前提条件上尽量使结构简单，所以我们这次选择5自由度机械手。
1.2.2机械手基本形式的选择常见的工业机械手根据手臂的动作形态,按坐标形式大致可以分为以下4种: (1)直角坐标型机械手：特点：操作机的手臂具有三个移动关节，其关节轴线按直角坐标配置。
优缺点：结构刚度较好，控制系统的设计最为简单，但其占空间较大，且运动轨迹单一，使用过程中效率较低。
结构图：(2)圆柱坐标型机械手：特点：操作机的手臂至少有一个移动关节和一个回转关节，其关节轴线按圆柱坐标系配置。
优缺点：结构刚度较好，运动所需功率较小，控制难度较小，但运动轨迹简单，使用过程中效率不高。
结构图：( 3)球坐标(极坐标)型机械手：特点：操作机的手臂具有两个回转关节和一个移动关节，其轴线按极坐标系配置。
三自由度机械手总体设计及水平移动部件的结构设计
三自由度机械手总体设计及水平移动部件的结构设计摘要目前，机械手的应用已涉及更广泛的领域，各式各样的机械手亦都涌现了出来，并且日趋影响着人们的生活和工作。
机械手是一种将机械技术与电子设备相结合的智能化机械工具，一方面，机械手的制造模仿人类手臂的活动，按照指定程序进行对工件的搬运和工具的操持，它可以代替人在较为恶劣的环境中工作，减少因环境污染对人体造成的危害，减弱工作人员的负担，提高工作效率和自动化生产水平。
另一方面，机械手的出现又能弥补人们自身的缺陷，在生产作业中难免会出现重量较大工件的搬运或频繁而单一的机械操作，而此时机械手的使用便是最为行之有效的，如今，机械手的应用已不仅仅满足于生产线之间的机械性地搬运等职责，它亦被广泛应用于军事、医疗和我们的生活等多个社会层面，它通过人工编程，来达到各种动作，且动作严谨而规范，又有其多自由度更增加其灵活多样性，人们可以通过编程来使它完成指定的动作要求，完成不同场合的各种工艺操作，其结构和工作性能上充分继承了人类的灵活协调和机器的精确到位。
本次进行三自由度搬运机械手的设计,其结构内容包括：以垂直方向由步进电机带动滚珠丝杠使水平横梁所做的升降运动和以步进电机带动大小齿轮的啮合所做的水平回转等运动，即所谓的机械传动，考虑到机械传动的准确性和普遍性，故选用以步进电机作为其驱动系统，同样，在其水平方向的伸缩则采用了液压系统作为驱动源，包括手爪的运动亦是如此，液压系统具有工作污染小，占地空间小等优点。
关键词：机械手;搬用工件;三自由度；2 三自由度搬运机械手总体方案设计2.1 拟定设计方案在经历过设计初期参考文献的查阅和设计资料的整理、筛选，本人拟定了以下设计方案，其方案详情如下所示：方案：液压驱动本方案采用机械手结构形式：圆柱坐标型工作原理：（1）机械手臂的水平运动（左右运动）由液压缸驱动进行伸缩，其竖直方向的升降运动也靠液压缸的驱动来进行。
（2）支撑手臂底座的运动，无论是顺时针还是逆时针的转动，可由回转缸来实现其旋转运动。
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机械手的总体设计方案
本课题是铸石生产线的技术改造。本设计主要任务是完
成机械夹持机构的结构方面设计。在本章中对机械手的坐标
形式、自由度、驱动机构等进行了确定。因此，在机械手的
执行机构、驱动机构是本次设计的主要任务。
1.1 机械手基本形式的选择
常见的工业机械手根据手臂的动作形态 ,按坐标形式大
致可以分为以下4种: (1)直角坐标型机械手;(2)圆柱坐标型
机械手 ; (3)球坐标(极坐标)型机械手; (4)多关节型机机械
手。其中圆柱坐标型机械手结构简单紧凑,定位精度较高, 占
地面积小，因此本设计采用圆柱坐标型。
1.2 机械手的主要部件及运动
在圆柱坐在圆柱坐标式机械手的基本方案选定后，根据
设计任务，为了满足设计要求，本设计关于机械手具有5个
自由度既：手抓张合；手部回转；手臂回转；手臂伸缩， 5
个主要运动。
本设计机械手主要由4个大部件和5个液压缸组成： (1)
手部， 采用一个直线液压缸， 通过机构运动实现手抓的张合。
(2) 腕部，采用一个回转液压缸实现手部回转180 0 (3)臂
部，采用直线缸来实现手臂平动。 (4)机身，采用一个回转
缸来实现手臂回转。
1.3 驱动机构的选择
机器人常用的驱动方式有液压驱动、气压驱动和机电驱
动三种类型。这三种方法各有所长，各种驱动方式的特点见
表 1.1：
表 1.1 三种驱动方式的特点对照
驱动方式
内容
液压驱动 很大，压力范 围 为 50 ~ 输出功率 140Pa 利用液体的不 可压缩性，控 机电驱动
较大
控制精度高，功
率较大，能精确
气动驱动
大，压力范围
为 48~60Pa，
最大可达 Pa
气 体 压 缩 性
大，精度低，
制精度较高，
输出功率大，
可无级调速，
反应灵敏，可 实现连续轨迹 控制 很高 结构适当，执 行机构可标准 化、摹拟化， 易实现直接驱 结 构 性 能 及体积 动。功率/质量 比大，体积小， 结构紧凑，密 封问题较大 阻尼效果差， 低 速 不 易 控 制，难以实现 高速、高精度 的连续轨迹控 制 较高 结构适当，执 行机构可标准 化、摹拟化， 易实现直接驱 动。功率/质量 比大， 体积小， 结构紧凑，密 封问题较小 定位，反应灵敏， 可实现高速、高 精度的连续轨迹 控制，伺服特性
好，控制系统复
杂
很高
伺服电动机易于
标准化，结构性
能好，噪声低，
电动机普通需配
置减速装置，除
DD 电动机外， 难
以直接驱动，结
构紧凑，无密封
问题
控制性能
响应速度
防爆性能好， 设备自身无爆炸
防 爆 性 能 较
高 于 和火灾危（wei）险，直
好，用液压油
安全性
对 环 境 的
影响
在 工 业 机 器 人 中 应 用范围 作传动介质， 在一定条件下 有火灾危（wei）险 液压系统易漏 油，对环境有 污染 合用于重载、 低速驱动，电 液伺服系统适 用于喷涂机器 人、点焊机器 人和托运机器 人 1000kPa(10 个 大气 压 )时应 注意设备的抗 压性 排气时有噪声 合用于中小负 载驱动、精度 要求较低的有 限点位程序控
制机器人，如
冲压机器人本 体的气动平衡 流有刷电动机换 向时有火花，对 环境的防爆性能 较差 无 适 用于 中 小 负 载、要求具有较 高的位置控制精 度和轨迹控制精 度、速度较高的 机器人，如 AC
伺 服 喷 涂 机 器
人、点焊机器人、
弧焊机器人、装
配机器人等
液压元件成本
成本低 较高 方便，但油液 维 修 及 使 对环境温度有 用 一定要求 机器人驱动系统各有其优缺点，通常对机器人的驱动系 统的要求有： (1)驱动系统的质量尽可能要轻，单位质量的输出功率要 高，效率也要高； (2)反应速度要快，即要求力矩质量比和力矩转动惯量比 要大，能够进行频繁地起、制动，正、反转切换； (3)驱动尽可能灵便，位移偏差和速度偏差要小； (4)安全可靠； (5)操作和维护方便； 及装配机器人 气动夹具 成本高
较复杂 方便
成本
(6)对环境无污染，噪声要小；
(7)经济上合理，特别要尽量减少占地面积。
基于上述驱动系统的特点和机器人驱动系统的设计要
求，本次设计驱动方案选择液压驱动。
1.4 机械手的技术参数列表
一、用途：铸石脱模、模具复位
二、设计技术参数 :
1、抓重:20Kg (夹持式手部)
2、自由度数:4个自由度
3、坐标型式:圆柱坐标
4、最大工作半径:1500mm
5、手臂最大中心高:950mm
6、手腕运动参数 回转范围:
0
180
0
1.5 本章小结
本章对机械手的整体部份进行了总体设计，选择了机械
手的基本形式以及自由度，确定了本设计采用液压驱动，给
出了设计中机械手的一些技术参数。下面的设计计算将挨次
进行。