机械创新设计—气动机械手.pdf

机械创新设计 2010-2011 第 2 学期 姓 名： 班 级： 指导教师： 成 绩： 日期： 2011 年 7 月 前 言 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置构成， 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。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿 生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器 人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。 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置，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各，也是先进制造技术领 域不可缺少的自动化设备 . 机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运 或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手” 。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 越来越广泛的引用 . 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，适用范围比较广的“程序控制通用机械手” ，简称通用机械手。由于通用 机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量 生产中获得广泛的引用。 目 录 摘 要 . 5 第一章 机械手概况 . 7 1.1 机械手的组成和分类 . 7 第二章 机械手的设计方案 . 13 2.1 机械手的座标型式与自由度 . 14 2.2 机械手的手部结构方案设计 15 2.3 机械手的手腕结构方案设计 15 2.4 机械手的手臂结构方案设计 15 2.5 机械手的驱动方案设计 16 2.6 机械手的控制方案设计 16 2.7 机械手