凸輪軸機(jī)床的工件輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【機(jī)械手】【含圖紙】

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機(jī)械手整體結(jié)構(gòu)圖1.4設(shè)計(jì)整體為3個(gè)自由度。分別為：（1）手爪相對(duì)于小臂的回轉(zhuǎn)；（2）小臂相對(duì)于大臂的回轉(zhuǎn)；（3）大臂相對(duì)于機(jī)架的回轉(zhuǎn)。1.5設(shè)計(jì)的工作原理如下：機(jī)械手在抓取工位等待，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，使機(jī)械手的小臂的升降油缸將手爪下降到取料位置。手指開(kāi)合的活塞桿下端聯(lián)接一連桿滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)活塞上下移動(dòng)時(shí)，連桿滑塊機(jī)構(gòu)使兩手指合攏。這是，小臂的油缸活塞上升，將工件提升到預(yù)訂高度后，行程開(kāi)關(guān)發(fā)信號(hào)，使大臂回轉(zhuǎn)。此后，小臂下降，將工件準(zhǔn)確地放到上下料位置，然后手指張開(kāi)將工件松開(kāi)。小臂上升，大臂反方向回轉(zhuǎn)復(fù)位。1.6手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),機(jī)械手手指采用平移型雙手雙指式手指來(lái)夾持工件的兩端,其手指通過(guò)連接架與手指開(kāi)合油缸端部相連接,如圖2所示。圖2 手部結(jié)構(gòu)圖1.7大臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)依靠帶齒輪的無(wú)桿活塞油缸,通過(guò)齒輪-齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大手臂的回轉(zhuǎn)。如圖3所示,調(diào)整固定在回轉(zhuǎn)立柱體上的兩個(gè)可調(diào)定位擋塊1,可保證大手臂回轉(zhuǎn)定位的準(zhǔn)確;調(diào)整油缸端蓋處的兩個(gè)死擋鐵螺釘3,使它與齒條活塞端部剛剛接觸或留有約01mm左右的間隙,以控制大手臂的回轉(zhuǎn)角度,大手臂回轉(zhuǎn)到等待工位和上下料工位的動(dòng)作信號(hào)分別由兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)2發(fā)出。在無(wú)桿活塞油缸的兩端部,均設(shè)有節(jié)流緩沖裝置,以減小機(jī)械手在到達(dá)始、末兩位置時(shí)由于慣性所產(chǎn)生的沖擊,保證大手臂的定位穩(wěn)定可靠。圖3 大臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)圖2.存在問(wèn)題級(jí)解決措施：2.1確定大體參數(shù)（1）抓重：15千克（2）自由度數(shù)：3個(gè)（3）小臂升降范圍：0200mm（4）大臂回轉(zhuǎn)范圍：090（5）手爪夾持范圍：0100mm2.2大臂相對(duì)于機(jī)架的回轉(zhuǎn)應(yīng)采取什么方式傳動(dòng)？由于一般的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸出的力矩較小，需要通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)增加力矩，提高負(fù)載能力。對(duì)機(jī)械手的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一般要求有：（1）結(jié)構(gòu)緊湊，即具有相同的傳動(dòng)功率和傳動(dòng)比時(shí)體積最小，重量最輕。（2）傳動(dòng)剛度大，即由驅(qū)動(dòng)器的輸出軸到連桿關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)軸在相同的扭矩時(shí)，角度變形要小，這樣可以提高固有頻率，并大大減小低頻振動(dòng)。（3）回差要小，即由止轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)時(shí)空行程要小，這樣可以得到較高的位置控制精度。（4）壽命長(zhǎng)，價(jià)格低。為了減小機(jī)構(gòu)運(yùn)行過(guò)程中的沖擊和振動(dòng)，并且不降低控制精度，采用了齒形帶傳動(dòng)。齒形帶傳動(dòng)是同步帶的一種，用來(lái)傳遞平行軸的運(yùn)動(dòng)。齒形帶的傳動(dòng)比計(jì)算公式為：i=N1/N2=Z1/Z22.3不能熟練使用制圖軟件，致使工作無(wú)法正?？焖龠M(jìn)行。其次，對(duì)機(jī)械手結(jié)構(gòu)理解的還不是很到位等。通過(guò)與同學(xué)的探討及老師的指點(diǎn)，使我對(duì)自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)有了更深一步的認(rèn)識(shí)。我深深明白了設(shè)計(jì)與實(shí)際要緊密結(jié)合，要多動(dòng)頭腦，勤思考，平時(shí)還要多練習(xí)軟件。3.后期工作安排：（1）翻閱資料，查找公式；（2）計(jì)算并核算選型；（3）繪制設(shè)計(jì)相關(guān)的零件圖和裝配圖；（4）撰寫(xiě)畢業(yè)論文，交給老師審閱；（5）準(zhǔn)備答辯。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日注：1）正文：宋體小四號(hào)字，行距20磅，單面打??；其他格式要求與畢業(yè)論文相同。2）中期報(bào)告由各系集中歸檔保存，不裝訂入冊(cè)。4設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)低成本四自由度機(jī)器人手臂作者：Ashraf Elfasakhany,Eduardo Yanez,Karen Baylon,Ricardo Salgado接收于2011年10月19日，2011年11月7日修訂，2011年11月15日接受文摘：這項(xiàng)工作的主要焦點(diǎn)是設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和實(shí)施低成本、強(qiáng)控制、有競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)器人手臂。設(shè)計(jì)四自由度和才華橫溢的機(jī)器人手臂盡快實(shí)現(xiàn)精確簡(jiǎn)單的任務(wù),如光材料處理,這將被集成到一個(gè)移動(dòng)平臺(tái),作為一個(gè)助理工業(yè)的勞動(dòng)力。機(jī)器人手臂配備有伺服電機(jī)來(lái)做手臂之間的聯(lián)系和執(zhí)行手臂的動(dòng)作。伺服電機(jī)包括編碼器,以至于沒(méi)有控制器實(shí)現(xiàn)。我們控制機(jī)器人使用的虛擬儀器,它執(zhí)行逆運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算和串行通信的適當(dāng)?shù)慕嵌葘?duì)一個(gè)單片機(jī),驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的功能修改位置、速度和加速度。測(cè)試和驗(yàn)證的機(jī)器人手臂結(jié)果顯示它正常工作。關(guān)鍵詞：機(jī)器人手臂,低成本，設(shè)計(jì)，驗(yàn)證，四自由度,伺服馬達(dá),Arduino機(jī)器人控制，虛擬儀器機(jī)器人控制1.介紹機(jī)器人術(shù)語(yǔ)實(shí)際上是定義為研究、設(shè)計(jì)和使用機(jī)器人系統(tǒng)制造1。機(jī)器人通常用于執(zhí)行不安全的,危險(xiǎn)的,高度重復(fù),和不愉快的任務(wù)。他們有很多不同的功能,如物料搬運(yùn)、裝配、電弧焊、電阻焊、機(jī)床裝載和卸載功能、繪畫(huà)、噴涂等。主要有兩種不同的機(jī)器人:服務(wù)機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人。服務(wù)機(jī)器人是機(jī)器人運(yùn)行的半或全自主執(zhí)行服務(wù)有用的福祉人類(lèi)和設(shè)備,不包括制造業(yè)務(wù)2。工業(yè)機(jī)器人,另一方面,是由ISO正式定義為可編程在三個(gè)或三個(gè)以上軸的自動(dòng)控制和多功能的機(jī)械手1。工業(yè)機(jī)器人的目的是實(shí)現(xiàn)材料、零件、工具或?qū)ｉT(mén)的設(shè)備通過(guò)變量編程動(dòng)作來(lái)執(zhí)行各種任務(wù)。一個(gè)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)不但包括工業(yè)機(jī)器人而且包括任何設(shè)備和/或傳感器需要機(jī)器人來(lái)執(zhí)行其任務(wù)以及測(cè)序或監(jiān)控通信接口。2007年世界市場(chǎng)增長(zhǎng)了3%,其中大約有114000個(gè)新安裝的工業(yè)機(jī)器人。2007年底約有一百萬(wàn)工業(yè)機(jī)器人在使用中,相比之下,估計(jì)有50000服務(wù)機(jī)器人對(duì)工業(yè)使用3。由于使用的工業(yè)機(jī)器人手臂的增加,一個(gè)進(jìn)化的話題開(kāi)始試圖模仿人類(lèi)的動(dòng)作在一個(gè)細(xì)節(jié)模式。例如一群學(xué)生在韓國(guó)做了一個(gè)機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)創(chuàng)新,考慮到跳舞的手,舉重,中國(guó)書(shū)法寫(xiě)作和顏色分類(lèi)4。另一組工程師在美國(guó)發(fā)展八自由度機(jī)器人手臂。這個(gè)機(jī)器人能夠掌握很多形狀對(duì)象從一筆一個(gè)球和模擬人類(lèi)的手5。在太空中,航天飛機(jī)遠(yuǎn)程控制器系統(tǒng),稱為SSRMS或創(chuàng)意,和它的繼任者是例子,多自由度機(jī)器人手臂,已經(jīng)被用來(lái)執(zhí)行各種任務(wù),如檢查航天飛機(jī)的使用的一種專(zhuān)門(mén)部署與相機(jī)和傳感器連接在末端的執(zhí)行器和衛(wèi)星部署和從航天飛機(jī)的貨艙檢索策略6。在墨西哥,科學(xué)家有望設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)許多機(jī)器人手臂,墨西哥政府估計(jì),在墨西哥大約有11000個(gè)機(jī)器人手臂用在不同的工業(yè)應(yīng)用。然而,專(zhuān)家認(rèn)為,最奢華的機(jī)器人手臂不僅是高質(zhì)量的,而且要準(zhǔn)確、可重復(fù)性和粗短的成本。大多數(shù)機(jī)器人設(shè)置為一個(gè)操作的教和重復(fù)技術(shù)。在這種模式下,一個(gè)訓(xùn)練有素的操作者(程序員)通常使用便攜式控制裝置(一個(gè)示教器)教機(jī)器人其任務(wù)手動(dòng)。機(jī)器人的速度在這些編程會(huì)話是緩慢的。目前的工作是一個(gè)兩階段的項(xiàng)目的一部分,這就需要一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人能夠運(yùn)輸工具從庫(kù)房到工業(yè)電解槽。在這個(gè)階段,該項(xiàng)目開(kāi)展的科技大學(xué),墨西哥蒙特雷,主要關(guān)注的是設(shè)計(jì),發(fā)展和實(shí)施一個(gè)工業(yè)機(jī)器人手臂粗短的成本、準(zhǔn)確和優(yōu)越的控制。設(shè)計(jì)四自由度和才華橫溢的機(jī)器人手臂盡快實(shí)現(xiàn)精確簡(jiǎn)單的任務(wù),如光材料處理,這將被集成到一個(gè)移動(dòng)平臺(tái),作為一個(gè)助理工業(yè)的勞動(dòng)力。2.機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)的機(jī)器人手臂是基于機(jī)器人機(jī)械手和一個(gè)人類(lèi)的手臂具有相似的功能6 - 8。這樣一個(gè)機(jī)械手的鏈接進(jìn)行連接接頭允許轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和鏈接的機(jī)械手被認(rèn)為形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈。業(yè)務(wù)結(jié)束的運(yùn)動(dòng)鏈機(jī)械手稱為末端執(zhí)行器或結(jié)束臂工具，它類(lèi)似于人類(lèi)的手。圖1顯示了自由體對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的機(jī)械臂。如圖所示,末端執(zhí)行器不包括在設(shè)計(jì)中，因?yàn)樯逃脢A具已被使用。這是因?yàn)?末端執(zhí)行器是一種最復(fù)雜的系統(tǒng)的部分,反過(guò)來(lái), 比建造它更容易經(jīng)濟(jì)使用在商業(yè)中。圖2顯示了工作區(qū)域的機(jī)械手臂。這是典型的工作空間有四自由度(4自由度)機(jī)械手臂。機(jī)械設(shè)計(jì)僅限于4自由度主要是因?yàn)檫@樣一個(gè)設(shè)計(jì)允許最必要的運(yùn)動(dòng)和保持成本和復(fù)雜的機(jī)器人有競(jìng)爭(zhēng)力。因此,轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)受到限制,旋轉(zhuǎn)完成約兩軸肩和周?chē)挥幸粋€(gè)在手肘和手腕,見(jiàn)圖1。機(jī)械臂關(guān)節(jié)通常由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。伺服電機(jī)的選擇,因?yàn)樗鼈儼ň幋a器自動(dòng)提供反饋到汽車(chē)和相應(yīng)的調(diào)整位置。但是,這些汽車(chē)的缺點(diǎn)是,旋轉(zhuǎn)范圍小于180跨度,大大降低了胳膊達(dá)到的區(qū)域和可能的位置9。選擇伺服電機(jī)基于最大扭矩所需的結(jié)構(gòu)和可能的負(fù)載。在目前的研究中,這些材料用于結(jié)構(gòu)丙烯酸。 圖1：自由體的機(jī)器人手臂 圖2：工作區(qū)域的機(jī)械手臂。圖3顯示了用于負(fù)荷計(jì)算力線圖。進(jìn)行的計(jì)算只對(duì)關(guān)節(jié)最大的負(fù)載,因?yàn)槠渌P(guān)節(jié)會(huì)有相同的運(yùn)動(dòng),即電動(dòng)機(jī)可以移動(dòng)鏈接沒(méi)有問(wèn)題。計(jì)算考慮了電動(dòng)機(jī)的重量,約50克,除了電動(dòng)機(jī)的重量在聯(lián)合B,因?yàn)樗M(jìn)行鏈接英航。圖4顯示了力圖在鏈接CB,其中包含關(guān)節(jié)(B和C)具有最高負(fù)荷(攜帶鏈接DC和ED)和計(jì)算進(jìn)行了如下。值用于計(jì)算轉(zhuǎn)矩：Wd = 0.011 kg (重量鏈接DE)Wc = 0.030 kg (重量鏈接CD)Wb = 0.030 kg (重量鏈接CB)L = 1 kg (負(fù)載)Cm = Dm= 0.050 kg (電動(dòng)機(jī)重量) LBC = 0.14 m (長(zhǎng)度鏈接BC) LCD = 0.14 m (長(zhǎng)度鏈接CD) LDE = 0.05 m (長(zhǎng)度鏈接DE)執(zhí)行力的總和在Y軸,使用負(fù)載如圖4,和解決為CY和CB,見(jiàn)方程(1)-(4)。類(lèi)似地,執(zhí)行時(shí)刻的總和在C點(diǎn),方程(5)和B點(diǎn),方程(6),得到扭矩在C和B,方程(7)、(8),分別為。所選擇的伺服電機(jī),根據(jù)計(jì)算結(jié)果,是Hextronik HX12K,扭矩280/盎司。這個(gè)電動(dòng)機(jī)是推薦的,因?yàn)樗绕渌魏蜗嗤?guī)格電動(dòng)機(jī)更便宜。因?yàn)槲覀冃枰嗟呐ぞ卦诼?lián)合B,見(jiàn)方程(8),我們使用兩個(gè)電動(dòng)機(jī)在B點(diǎn)符合轉(zhuǎn)矩要求；然而,一個(gè)電動(dòng)機(jī)對(duì)于其他關(guān)節(jié)是足夠的。使用兩個(gè)電動(dòng)機(jī)聯(lián)合B是比使用一個(gè)560/盎司大的電動(dòng)機(jī)便宜很多。在圖5中的其他相關(guān)特征的電動(dòng)機(jī),他們可以在130毫秒內(nèi)轉(zhuǎn)換60度并擁有47.9克。一旦最初尺寸的機(jī)器人手臂和電動(dòng)機(jī)被定義,設(shè)計(jì)進(jìn)行使用SolidWorks平臺(tái)；設(shè)計(jì)應(yīng)該仔細(xì)考慮亞克力板的厚度和其他每個(gè)碎片會(huì)被附加到哪里。用來(lái)制造機(jī)器人的這個(gè)亞克力是在1/8的厚度薄鋼板中被選中,因?yàn)樗奖慵庸で腋俚闹亓颗c良好的阻力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們遇到了一些困難，由于強(qiáng)烈的方式，加入薄丙烯酸部分。這是需要工具來(lái)燃燒，并加入丙烯酸，并且不是小組認(rèn)為，機(jī)械交界處的螺釘和螺母的基礎(chǔ)上，將遠(yuǎn)強(qiáng)于其他的替代品，如膠水為例。為了做到這一點(diǎn)，一個(gè)小的功能的設(shè)計(jì)允許緊固螺栓與螺母，而無(wú)需擰入薄的丙烯酸層。這個(gè)過(guò)程的結(jié)果是在圖6中顯示的三維設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)結(jié)束，每個(gè)部分在滿量程卡紙印刷，然后我們核實(shí)了所有的裝配尺寸和接口。反過(guò)來(lái)，我們建立了第一個(gè)原型的機(jī)器人手臂。接著，對(duì)上述機(jī)器人手臂的部分被加工的丙烯酸系片材，使用圓鋸和皮膚工具。因?yàn)樵谝粋€(gè)專(zhuān)業(yè)的車(chē)間進(jìn)行機(jī)器人手臂的部分太小，它不容易實(shí)現(xiàn)這樣小和精確的切割，對(duì)部分詳細(xì)說(shuō)明做了專(zhuān)業(yè)研討。在組裝機(jī)器人部件與電機(jī)的過(guò)程中，很少有問(wèn)題彈出。關(guān)鍵點(diǎn)無(wú)法抗拒緊固，反過(guò)來(lái)，可能會(huì)出現(xiàn)故障，因此，加強(qiáng)這些點(diǎn)被考慮在內(nèi)。上述機(jī)器人手臂的最終結(jié)果在圖7中所示。 圖3：機(jī)械手臂力線圖 圖4：力圖鏈接CB 圖5：伺服電動(dòng)機(jī)3機(jī)器人手臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)為了驗(yàn)證正確的定位的機(jī)器人手臂，逆運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行計(jì)算。這種計(jì)算被用于獲得通過(guò)使用在笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)從給定的位置，如在圖8中所示的每個(gè)電機(jī)的角度。每個(gè)電機(jī)將有一個(gè)特定的功能：位于在A的電機(jī)中的y軸的最終元件的位置，電動(dòng)機(jī)B和C在x軸和z軸的最終元件的位置。問(wèn)題是簡(jiǎn)化使用xz平面,如圖9所示。在這下面的已知值定義9: 使用三角關(guān)系,如圖9所示,電動(dòng)機(jī)角度得到2和1,見(jiàn)方程(9)和(10)。電動(dòng)機(jī)B的是要使用1和電動(dòng)機(jī)C將要使用2。用于電機(jī)的角度A的計(jì)算，如在方程（11）中看到。這些計(jì)算，得到的伺服電機(jī)的角度并依次他們采取的行動(dòng)，以移動(dòng)整個(gè)結(jié)構(gòu)的特定位置。4.末端選擇端部執(zhí)行器可能是系統(tǒng)的最重要和最復(fù)雜的部分之一。明智的是，這是很容易使用一個(gè)商業(yè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)。端部執(zhí)行器，主要是根據(jù)應(yīng)用程序和任務(wù)，機(jī)器人手臂的完成而變化，它可以是氣動(dòng)，電動(dòng)或液壓。由于我們的機(jī)器人手臂在電力系統(tǒng)中，我們可以選擇的末端執(zhí)行器的電氣基礎(chǔ)。此外，我們的系統(tǒng)的主應(yīng)用程序的處理，因此，我們的最終建議類(lèi)型的執(zhí)行器，如在圖10中示出的叼紙牙。請(qǐng)注意，端部執(zhí)行器的控制由一個(gè)伺服電機(jī)，反過(guò)來(lái)，總伺服電機(jī)用于我們的機(jī)器人手臂5移動(dòng)的結(jié)構(gòu)的電機(jī)。5.機(jī)器人手臂控制機(jī)器人手臂可以自主或手動(dòng)控制。在手動(dòng)模式下，一個(gè)訓(xùn)練有素的操作者（程序員）通常使用的便攜式控制裝置（示教）教手動(dòng)做任務(wù)的機(jī)器人。在這些編程會(huì)話機(jī)器人的速度很慢。在當(dāng)前的工作中，我們封閉了這兩種模式。所提出的機(jī)器人手臂的控制基本上包括三個(gè)層次：一個(gè)微控制器，驅(qū)動(dòng)器，和一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的用戶界面。此系統(tǒng)具有獨(dú)特的特性，可以在編程和控制方法，它是采用逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的靈活性，除了它也可以被實(shí)現(xiàn)在全手動(dòng)模式。在圖11中所示的電子控制設(shè)計(jì)。采用的微控制器是帶有命名為“Arduino的”開(kāi)發(fā)/編程板的Atmega368，如圖12所示。是非常類(lèi)似于C的編程語(yǔ)言，但有助于控制的I 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O端口，定時(shí)器，串行通信的的幾個(gè)libraryies。該微控制器的選擇，因?yàn)樗哂械偷膬r(jià)格，這是很容易重新編程，編程語(yǔ)言是簡(jiǎn)單，和中斷是可用于這個(gè)特定的芯片。使用的驅(qū)動(dòng)程序是一個(gè)六聲道微型的大師伺服控制器板。它支持三種控制方式：USB直接連接到計(jì)算機(jī)，TTL串口，用于與嵌入式系統(tǒng)，如Arduino的微控制器，內(nèi)部腳本的自包含的，無(wú)主控制器應(yīng)用程序。這個(gè)控制器中，如在圖13中所示，包括一個(gè)0.25s分辨率用于位置和內(nèi)置的速度和加速度控制。6.測(cè)試和驗(yàn)證進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證的機(jī)器人的臂和它的組件。睪丸覆蓋的特定元素和整個(gè)系統(tǒng)的，如在圖17中示出。對(duì)于單片機(jī)，發(fā)生在測(cè)試的軟件的微控制器通過(guò)發(fā)送不同的命令和檢查的輸出連接到伺服電機(jī)，打開(kāi)或關(guān)閉根據(jù)命令。伺服電機(jī)進(jìn)行測(cè)試之后通過(guò)不同的直接脈沖發(fā)送到每個(gè)伺服馬達(dá)和驗(yàn)證移動(dòng)到正確的位置的響應(yīng)。我們使用了一個(gè)馬克知道在哪里的初始位置，并通過(guò)與微控制器發(fā)送信號(hào)，反過(guò)來(lái)，它被解釋由伺服和編碼器所提供的信號(hào)相比，導(dǎo)致確定電機(jī)的最終位置到所需的位置的轉(zhuǎn)動(dòng)。在這個(gè)測(cè)試中，伺服電機(jī)是不一致的機(jī)器人手臂系統(tǒng)，因?yàn)椴徽_的極化。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器也使用Labview軟件測(cè)試將命令發(fā)送到微控制器發(fā)送特定的命令來(lái)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電機(jī)連接改變位置。重要的是要注意到，在項(xiàng)目開(kāi)始的選擇，不同的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和微控制器之間的通信相關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn)。所以，我們選擇的驅(qū)動(dòng)程序，它允許直接從計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)到它與只有一個(gè)USB線，所以在手動(dòng)控制的執(zhí)行的情況下，所以單片機(jī)只會(huì)被用在案例的實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。進(jìn)行其他測(cè)試，以驗(yàn)證了整個(gè)系統(tǒng)的功能，如在圖18中示出。通過(guò)引入一個(gè)特定的位置在Labview的接口和測(cè)量的參考點(diǎn)之間的距離的最后一點(diǎn)，以便核實(shí)：從逆到直接運(yùn)動(dòng)學(xué)正確的轉(zhuǎn)換，在指定的角度之間的關(guān)系的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生這些測(cè)試電機(jī)。機(jī)器人手臂的測(cè)試和驗(yàn)證是需要細(xì)長(zhǎng)的時(shí)間，因?yàn)樾枰啻蔚娜蝿?wù)之一。在我們的測(cè)試中，出現(xiàn)許多問(wèn)題：錯(cuò)誤的角度的計(jì)算，錯(cuò)誤校正電機(jī)，與物理的角度和位置的測(cè)量的問(wèn)題，以及因過(guò)載而預(yù)期不會(huì)燃燒的伺服電機(jī)之一。7.結(jié)果和討論機(jī)器人手臂在不同的工作條件下，結(jié)果如下：7.1伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)范圍得到的伺服電動(dòng)機(jī)的限制，因?yàn)檫@種類(lèi)型的電機(jī)包含規(guī)范，它具有小于180度的跨度。所有電機(jī)的實(shí)際的范圍被認(rèn)為是在范圍125 - 142度，如表1中所示。這清楚地表明，實(shí)際操作機(jī)器人手臂的從旁觀者情況下不同。7.2電流消耗電流消耗取決于負(fù)載和機(jī)器人臂的運(yùn)動(dòng)的類(lèi)型。在目前的研究中，有4個(gè)級(jí)別的電流消耗。8.結(jié)論本文介紹了機(jī)器人的手臂，這有天賦完成簡(jiǎn)單的任務(wù)，如光材料處理的設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)和實(shí)施。機(jī)器人手臂的設(shè)計(jì)和建造由丙烯酸材料伺服電機(jī)，執(zhí)行武器之間的聯(lián)系和執(zhí)行手臂的動(dòng)作。伺服電機(jī)包括編碼器，使得沒(méi)有控制器實(shí)施，但是，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)范圍是小于180的跨度，從而大大減小由臂和可能的位置達(dá)到的區(qū)域。限于四個(gè)自由度的機(jī)器人手臂的設(shè)計(jì)，因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)使大部分必要的運(yùn)動(dòng)和保持競(jìng)爭(zhēng)力的成本和復(fù)雜性的機(jī)器人。不包括末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)，因?yàn)槭惺蹔A具使用，因?yàn)樗欠浅Ｈ菀缀徒?jīng)濟(jì)的使用不是建立一個(gè)商業(yè)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們遇到了一些困難，由于強(qiáng)烈的方式，加入薄丙烯酸部分。用螺釘和螺母的基礎(chǔ)上的機(jī)械結(jié)，并為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，一個(gè)小的功能被設(shè)計(jì)允許緊固螺栓與螺母，而無(wú)需擰入薄的丙烯酸層?？刂频臋C(jī)器人手臂，三種方法實(shí)現(xiàn)的：一個(gè)微控制器，一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，和一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的用戶界面。此系統(tǒng)具有獨(dú)特的特性，可以在編程和控制方法，它是采用逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的靈活性，除了它也可以被實(shí)現(xiàn)在全手動(dòng)模式。這個(gè)機(jī)器人手臂是便宜得多的可用機(jī)器人手臂與他人的對(duì)比，也可以控制它的運(yùn)動(dòng)從一臺(tái)計(jì)算機(jī)，使用Labview接口。幾個(gè)進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證其中睪丸覆蓋的特定元件和整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)器人臂，在不同的操作條件下的結(jié)果表明的機(jī)器人手臂值得信任。8畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題目：凸輪軸機(jī)床的工件輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)系 別 機(jī)電信息系 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 導(dǎo) 師 2012年 12 月 25 日1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況）1.1題目背景在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)線零件的輸送是非常重要的工作之一，隨著生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展，目前，這一工作已由機(jī)械手的自動(dòng)搬運(yùn)逐漸替代傳統(tǒng)的人工完成。機(jī)械手的出現(xiàn)在減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度和難度、提高工作效率和質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本上做出了突出貢獻(xiàn),機(jī)械手的發(fā)展在企業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)收上起到了舉足輕重的作用。本課題設(shè)計(jì)一種在七工位凸輪軸加工機(jī)床上應(yīng)用的機(jī)械手,用于實(shí)現(xiàn)工件的輸送。明確機(jī)械手的功能、技術(shù)參數(shù)、工作原理、主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抓取重量大、開(kāi)合行程長(zhǎng)、運(yùn)行可靠,從而提高生產(chǎn)效率。 1.2研究意義機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備【1】。他的特點(diǎn)是可以通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作業(yè)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場(chǎng)合，應(yīng)用的更為廣泛【2】。因此，進(jìn)行凸輪軸機(jī)床的工件輸送機(jī)械手的研究設(shè)計(jì)具有重要意義。我感覺(jué)設(shè)計(jì)所需要的知識(shí)僅課堂所學(xué)的是完全不夠的，但正是這樣，才更能鍛煉自己，才更富有挑戰(zhàn)，我想在這次的設(shè)計(jì)中我一定會(huì)盡全力做好的！1.3國(guó)內(nèi)研究的情況我國(guó)的工業(yè)機(jī)械手的研究研發(fā)開(kāi)發(fā)始于20世紀(jì)70年代左右。1972年我國(guó)的第一臺(tái)工業(yè)機(jī)械手開(kāi)發(fā)制造于上海，隨著全國(guó)各省都開(kāi)始研制和研發(fā)應(yīng)用機(jī)械手。如今我國(guó)正從一個(gè)“制造型大國(guó)”向“制造型強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn)，中國(guó)的制造業(yè)正在面臨著與國(guó)際接軌、世界接軌、參與國(guó)際分工的巨大工作和挑戰(zhàn)當(dāng)中，這將會(huì)給機(jī)械手產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動(dòng)力和活力【3】。隨著機(jī)械手發(fā)展的深度和廣度以及機(jī)器人智能水平的不斷提高，中國(guó)的機(jī)械手已在眾多領(lǐng)域得到了廣泛普遍的應(yīng)用。已經(jīng)從傳統(tǒng)的工業(yè)制造領(lǐng)域向非制造領(lǐng)域延伸。如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)用于維護(hù)維修的機(jī)器人等。在國(guó)防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工、生活服務(wù)等領(lǐng)域機(jī)械手的應(yīng)用也越來(lái)越多。在未來(lái)幾年，我國(guó)將在傳感技術(shù)、激光技術(shù)、工程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中機(jī)械手將會(huì)被廣泛應(yīng)用，因此這些技術(shù)會(huì)使機(jī)械手的應(yīng)用更為高效、高質(zhì)，運(yùn)行成本將更低【4】。據(jù)一系列現(xiàn)象證據(jù)表明，今后機(jī)械手將在醫(yī)療、保健、生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)、教育、救災(zāi)、海洋開(kāi)發(fā)、機(jī)器維修、交通運(yùn)輸和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。1.4國(guó)外研究情況 現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械手起源于20世紀(jì)50年代初，是基于示教再現(xiàn)和主從控制方式、能適應(yīng)產(chǎn)品種類(lèi)變更，具有多自由度動(dòng)作功能的柔性自動(dòng)化產(chǎn)品5。機(jī)械手首先是從美國(guó)開(kāi)始研制的，1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。在此基礎(chǔ)上美國(guó)通過(guò)不斷改進(jìn)完善，研制出一系列新的機(jī)械手，美國(guó)的研制十分注意提高機(jī)械手的可靠性，改進(jìn)其結(jié)構(gòu)，降低其成本。德國(guó)從1970年開(kāi)始在制造行業(yè)中應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。日本是工業(yè)機(jī)械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國(guó)家。自1969年從美國(guó)引進(jìn)二種典型的機(jī)械手后，便開(kāi)始大力進(jìn)行機(jī)械手的研究。據(jù)報(bào)道，1979年從事機(jī)械手的研究工作的大專(zhuān)院校、研究單位多達(dá)50多個(gè)；1976年大學(xué)和國(guó)家研究部門(mén)用在機(jī)械手的研究費(fèi)用42%；1979年日本機(jī)械手的產(chǎn)值達(dá)443億日元，產(chǎn)量為14535臺(tái)。使用機(jī)械手最多的行業(yè)是汽車(chē)工業(yè)，其次是電機(jī)、電器和電子行業(yè)。到目前在日本工作的工業(yè)機(jī)械手已有100萬(wàn)臺(tái)左右。第二代機(jī)械手設(shè)有微型電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有視覺(jué)、觸覺(jué)能力，甚至聽(tīng)、想的能力。研究安裝各種傳感器，把感覺(jué)到的信息反饋，使機(jī)械手具有感覺(jué)機(jī)能。目前國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)了觸覺(jué)和視覺(jué)機(jī)械手。第三代機(jī)械手（機(jī)械人）則能獨(dú)立地完成工作過(guò)程中的任務(wù)。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系。并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造單元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一環(huán)。隨著工業(yè)機(jī)器手（機(jī)械人）研究制造和應(yīng)用的擴(kuò)大，國(guó)際性學(xué)術(shù)交流活動(dòng)十分活躍，歐美各國(guó)和其他國(guó)家學(xué)術(shù)交流活動(dòng)開(kāi)展很多6。2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施2.1主要內(nèi)容2.1.1了解凸輪軸機(jī)床工作原理，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展及在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用；2.1.2明確該機(jī)械手的規(guī)格參數(shù)，分析其組成和工作原理；2.1.3完成該機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算；2.1.4應(yīng)用軟件繪制所設(shè)計(jì)機(jī)械手的裝配圖。2.2研究方案2.2.1凸輪軸機(jī)床的工作原理 如圖1所示零件為凸輪軸。凸輪軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件之一，其通常是由具有多段高次曲線型面的非圓輪廓面組成，其升程、轉(zhuǎn)角與砂輪半徑之間存在非線性關(guān)系，且大部分凸輪軸屬細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件。而凸輪軸加工精度和質(zhì)量直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量、廢氣排放、使用壽命、節(jié)能和效率。圖2是某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸示意圖，其法蘭面上的孔系的加工是在一臺(tái)臥式單面七工位的機(jī)床上完成的,該機(jī)床用一個(gè)多軸頭在5個(gè)加工工位上完成了5道加工工序。在加工工位之前有一個(gè)零件裝卸工位,為了在裝卸工位卸下工件,必須解決工件的返回問(wèn)題。為此,我們?cè)O(shè)計(jì)了機(jī)械手在五個(gè)加工工位之后的等待工位抓取工件,并實(shí)現(xiàn)工件的返回。如圖3所示,工位是裝卸工位,工位是機(jī)械手抓取工位,凸輪軸從工位通過(guò)步伐式棘爪輸送機(jī)構(gòu)依次自動(dòng)輸送至工位,而機(jī)械手用來(lái)實(shí)現(xiàn)工件由工位返回至工位。 圖1 凸輪軸 圖2 凸輪軸示意圖圖3 各工位布局圖2.2.2機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 如圖4所示，機(jī)械手裝置安裝在機(jī)床的側(cè)面，機(jī)械手大臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，靠液壓缸2通過(guò)齒輪、齒條機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械手小臂的升降，由油缸1驅(qū)動(dòng)。手爪4的開(kāi)合動(dòng)作由液壓缸3驅(qū)動(dòng)的連桿、滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了確保機(jī)械手大臂回轉(zhuǎn)輸送時(shí)，隨行夾具在此時(shí)是平面平行移動(dòng)，采用了平行四邊形機(jī)構(gòu)。機(jī)械手的動(dòng)作順序是：機(jī)械手在等待工位(抓取工件工位)等候機(jī)械手小臂下降手爪收攏抓取隨行夾具小臂上升大臂回轉(zhuǎn)至裝卸料工位小臂下降手爪放松小臂上升大臂回轉(zhuǎn)至等待工位等候。機(jī)械手的動(dòng)作全部采用液壓驅(qū)動(dòng)，電氣控制。(1）機(jī)械手腰座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)(2）機(jī)械手手臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)(3）機(jī)械手手腕結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)(4）機(jī)械手手爪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 如圖5所示，手爪是用來(lái)抓取工件的，要求其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈敏，操作方便。(5）機(jī)械手機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)(6）機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 圖4 機(jī)械手結(jié)構(gòu)圖 圖5 手爪示意圖2.3研究方法2.3.1首先閱讀畢業(yè)設(shè)計(jì)題目和任務(wù)書(shū)，查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料，做出初步規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，積極開(kāi)展調(diào)研論證；2.3.2向指導(dǎo)老師咨詢有關(guān)問(wèn)題和登陸中國(guó)知網(wǎng)查閱資料文獻(xiàn)；2.3.3對(duì)機(jī)械手進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，畫(huà)出草圖；2.3.4結(jié)合自己熟悉的制圖軟件，對(duì)其進(jìn)行深入的實(shí)踐；2.3.5完善繪圖，請(qǐng)指導(dǎo)老師修改。3.本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作3.1 研究的重點(diǎn)及難點(diǎn) 機(jī)械手結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；機(jī)械手零件設(shè)計(jì)及其裝配關(guān)系；機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力分析。 3.2前期已展開(kāi)的工作3.2.1查找和閱讀大量期刊、書(shū)籍、報(bào)紙及優(yōu)秀碩士論文分析相關(guān)數(shù)據(jù)；3.2.2初步擬定了整體結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方案；3.2.3學(xué)習(xí)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)；3.2.4在學(xué)校電子閱覽室查找了有關(guān)機(jī)械手的外文翻譯。 4.完成畢業(yè)論文的工作步驟與時(shí)間安排（按周次填寫(xiě)）（1）13周：調(diào)研并收集資料；（2）46周：明確該機(jī)械手的規(guī)格參數(shù)，分析其組成和工作原理；（3）79周：完成該機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算；（4）1012周：完成該機(jī)械手的裝配圖；（5）1315周：完成論文撰寫(xiě)，準(zhǔn)備答辯。5.指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)） 指導(dǎo)教師： 年 月 日6.所在系審查意見(jiàn)：系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 注：1）正文：宋體小四號(hào)字，行距20磅，單面打印；其他格式與畢業(yè)論文要求相同。2）開(kāi)題報(bào)告由各系集中歸檔保存。 3）開(kāi)題報(bào)告引用參考文獻(xiàn)注釋格式可參照附錄E“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）參考文獻(xiàn)樣式”執(zhí)行。不進(jìn)入正文，可以作為附件放在開(kāi)題報(bào)告后面。參考文獻(xiàn)1 姚志良. 工業(yè)機(jī)械手淺談（二）J. 組合機(jī)床與自定化技術(shù). 1977，(03) ：6- 92 郭益友. 工業(yè)機(jī)械手在制造工藝中的發(fā)展及應(yīng)用J. 淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2002，(01) ：5- 73 國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè). 機(jī)械手應(yīng)用與技術(shù)發(fā)展概況（上）J. 科技簡(jiǎn)報(bào). 1975，(07) ：9- 114 鄒莉. 傳感檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械手中的應(yīng)用J. 科技信息（學(xué)術(shù)研究）. 2008，(36) ：25- 315 吳振彪，王正家. 工業(yè)機(jī)器人 M. 武漢：華中科技大學(xué)出版社. 20066 Tsai LW. 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International Journal of Automation and Computing. 2005，(02) ：23- 45凸輪軸機(jī)床的工件輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)摘 要在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)線零件的輸送是非常重要的工作之一，隨著生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展，目前，這一工作已由機(jī)械手的自動(dòng)搬運(yùn)逐漸替代傳統(tǒng)的人工完成。機(jī)械手的出現(xiàn)在減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度和難度、提高工作效率和質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本上做出了突出貢獻(xiàn),機(jī)械手的發(fā)展在企業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)收上起到了舉足輕重的作用。機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備。本課題設(shè)計(jì)一種在七工位凸輪軸加工機(jī)床上應(yīng)用的機(jī)械手,用于實(shí)現(xiàn)工件的輸送。明確機(jī)械手的功能、技術(shù)參數(shù)、工作原理、主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抓取重量大、開(kāi)合行程長(zhǎng)、運(yùn)行可靠,從而提高生產(chǎn)效率。關(guān)鍵字：機(jī)器人；抓取裝置；工業(yè)機(jī)械手；手爪CAM shaft of machine tool workpiece conveying mechanism designAbstractIn the modern enterprise production process, the delivery of parts of the production line is one of the very important work, with the development of production automation, this work by the automatic handling of the robot gradually replace the traditional manual. Reduce labor intensity and difficulty, improve work efficiency and quality, reduce production costs, the emergence of robot made outstanding contributions to the development of the robot has played a pivotal role in the development of enterprises and income-generating. The robot is imitating the action of manpower, the robotic device used to automatically capture, handling or operation to achieve a given program, track and requirements.The industrial robot is a high-tech automated production equipment developed in recent decades. The design of this project an application in the the seven stations camshaft machine tools, robots, used to implement the delivery of the workpiece. Clear function of the robot, the technical parameters, it works, the main structure and characteristics. Requirements of the structure is simple, grab the weight, opening and closing stroke, reliable operation, thereby enhancing production efficiency.Keywords: robot ；grasping device；industrial manipulator； gripperII目 錄1 緒論11.1題目背景11.2研究意義11.3國(guó)內(nèi)研究的情況11.4國(guó)外研究情況21.5本課題研究的主要內(nèi)容21.5.1凸輪軸機(jī)床的工作原理21.5.2機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)32 機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)52.1機(jī)械手的設(shè)計(jì)原則52.2機(jī)械手的座標(biāo)型式與自由度62.2.1確定大體參數(shù)62.3機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)62.4機(jī)械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)72.5機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)72.6機(jī)械手的控制方案設(shè)計(jì)72.7機(jī)械手的主要技術(shù)參數(shù)73 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)93.1夾持式手部結(jié)構(gòu)93.1.1手指的形狀和分類(lèi)93.1.2設(shè)計(jì)時(shí)考慮的幾個(gè)問(wèn)題93.1.3手部夾緊液壓缸的設(shè)計(jì)104 手腕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)144.1手腕的自由度144.2手腕的驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算144.2.1手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力矩144.2.2回轉(zhuǎn)液壓缸的驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算164.2.3手腕回轉(zhuǎn)缸的尺寸及其校核175 手臂液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核195.1手臂伸縮液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核195.1.1手臂伸縮液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)195.1.2尺寸校核195.1.3導(dǎo)向裝置195.1.4平衡裝置205.2手臂升降液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核205.2.1尺寸設(shè)計(jì)205.2.2尺寸校核205.3手臂回轉(zhuǎn)液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核215.3.1尺寸設(shè)計(jì)215.3.2尺寸校核216 機(jī)械手的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)236.1可編程序控制器的選擇及工作過(guò)程236.1.1可編程序控制器的選擇236.1.2可編程序控制器的工作過(guò)程236.2可編程序控制器的使用步驟246.3機(jī)械手可編程序控制器控制方案246.3.1控制系統(tǒng)的工作原理及控制要求25結(jié) 論26致 謝27參考文獻(xiàn)28畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明29畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明30IV畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1 緒論1.1題目背景在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)線零件的輸送是非常重要的工作之一，隨著生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展，目前，這一工作已由機(jī)械手的自動(dòng)搬運(yùn)逐漸替代傳統(tǒng)的人工完成。機(jī)械手的出現(xiàn)在減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度和難度、提高工作效率和質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本上做出了突出貢獻(xiàn),機(jī)械手的發(fā)展在企業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)收上起到了舉足輕重的作用。本課題設(shè)計(jì)一種在七工位凸輪軸加工機(jī)床上應(yīng)用的機(jī)械手,用于實(shí)現(xiàn)工件的輸送。明確機(jī)械手的功能、技術(shù)參數(shù)、工作原理、主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抓取重量大、開(kāi)合行程長(zhǎng)、運(yùn)行可靠,從而提高生產(chǎn)效率。 1.2研究意義機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備1。他的特點(diǎn)是可以通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作業(yè)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場(chǎng)合，應(yīng)用的更為廣泛2。因此，進(jìn)行凸輪軸機(jī)床的工件輸送機(jī)械手的研究設(shè)計(jì)具有重要意義。我感覺(jué)設(shè)計(jì)所需要的知識(shí)僅課堂所學(xué)的是完全不夠的，但正是這樣，才更能鍛煉自己，才更富有挑戰(zhàn)，我想在這次的設(shè)計(jì)中我一定會(huì)盡全力做好的！1.3國(guó)內(nèi)研究的情況我國(guó)的工業(yè)機(jī)械手的研究研發(fā)開(kāi)發(fā)始于20世紀(jì)70年代左右。1972年我國(guó)的第一臺(tái)工業(yè)機(jī)械手開(kāi)發(fā)制造于上海，隨著全國(guó)各省都開(kāi)始研制和研發(fā)應(yīng)用機(jī)械手。如今我國(guó)正從一個(gè)“制造型大國(guó)”向“制造型強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn)，中國(guó)的制造業(yè)正在面臨著與國(guó)際接軌、世界接軌、參與國(guó)際分工的巨大工作和挑戰(zhàn)當(dāng)中，這將會(huì)給機(jī)械手產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動(dòng)力和活力3。隨著機(jī)械手發(fā)展的深度和廣度以及機(jī)器人智能水平的不斷提高，中國(guó)的機(jī)械手已在眾多領(lǐng)域得到了廣泛普遍的應(yīng)用。已經(jīng)從傳統(tǒng)的工業(yè)制造領(lǐng)域向非制造領(lǐng)域延伸。如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)用于維護(hù)維修的機(jī)器人等。在國(guó)防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工、生活服務(wù)等領(lǐng)域機(jī)械手的應(yīng)用也越來(lái)越多。在未來(lái)幾年，我國(guó)將在傳感技術(shù)、激光技術(shù)、工程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中機(jī)械手將會(huì)被廣泛應(yīng)用，因此這些技術(shù)會(huì)使機(jī)械手的應(yīng)用更為高效、高質(zhì)，運(yùn)行成本將更低4。據(jù)一系列現(xiàn)象證據(jù)表明，今后機(jī)械手將在醫(yī)療、保健、生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)、教育、救災(zāi)、海洋開(kāi)發(fā)、機(jī)器維修、交通運(yùn)輸和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。1.4國(guó)外研究情況 現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械手起源于20世紀(jì)50年代初，是基于示教再現(xiàn)和主從控制方式、能適應(yīng)產(chǎn)品種類(lèi)變更，具有多自由度動(dòng)作功能的柔性自動(dòng)化產(chǎn)品5。機(jī)械手首先是從美國(guó)開(kāi)始研制的，1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。在此基礎(chǔ)上美國(guó)通過(guò)不斷改進(jìn)完善，研制出一系列新的機(jī)械手，美國(guó)的研制十分注意提高機(jī)械手的可靠性，改進(jìn)其結(jié)構(gòu)，降低其成本。德國(guó)從1970年開(kāi)始在制造行業(yè)中應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。日本是工業(yè)機(jī)械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國(guó)家。自1969年從美國(guó)引進(jìn)二種典型的機(jī)械手后，便開(kāi)始大力進(jìn)行機(jī)械手的研究。據(jù)報(bào)道，1979年從事機(jī)械手的研究工作的大專(zhuān)院校、研究單位多達(dá)50多個(gè)；1976年大學(xué)和國(guó)家研究部門(mén)用在機(jī)械手的研究費(fèi)用42%；1979年日本機(jī)械手的產(chǎn)值達(dá)443億日元，產(chǎn)量為14535臺(tái)。使用機(jī)械手最多的行業(yè)是汽車(chē)工業(yè)，其次是電機(jī)、電器和電子行業(yè)。到目前在日本工作的工業(yè)機(jī)械手已有100萬(wàn)臺(tái)左右。第二代機(jī)械手設(shè)有微型電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有視覺(jué)、觸覺(jué)能力，甚至聽(tīng)、想的能力。研究安裝各種傳感器，把感覺(jué)到的信息反饋，使機(jī)械手具有感覺(jué)機(jī)能。目前國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)了觸覺(jué)和視覺(jué)機(jī)械手。第三代機(jī)械手（機(jī)械人）則能獨(dú)立地完成工作過(guò)程中的任務(wù)。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系。并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造單元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一環(huán)。隨著工業(yè)機(jī)器手（機(jī)械人）研究制造和應(yīng)用的擴(kuò)大，國(guó)際性學(xué)術(shù)交流活動(dòng)十分活躍，歐美各國(guó)和其他國(guó)家學(xué)術(shù)交流活動(dòng)開(kāi)展很多6。1.5本課題研究的主要內(nèi)容1.5.1凸輪軸機(jī)床的工作原理 如圖1.1所示零件為凸輪軸。凸輪軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件之一，其通常是由具有多段高次曲線型面的非圓輪廓面組成，其升程、轉(zhuǎn)角與砂輪半徑之間存在非線性關(guān)系，且大部分凸輪軸屬細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件。而凸輪軸加工精度和質(zhì)量直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量、廢氣排放、使用壽命、節(jié)能和效率。圖1.2是某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸示意圖，其法蘭面上的孔系的加工是在一臺(tái)臥式單面七工位的機(jī)床上完成的,該機(jī)床用一個(gè)多軸頭在5個(gè)加工工位上完成了5道加工工序。在加工工位之前有一個(gè)零件裝卸工位,為了在裝卸工位卸下工件,必須解決工件的返回問(wèn)題。為此,我們?cè)O(shè)計(jì)了機(jī)械手在五個(gè)加工工位之后的等待工位抓取工件,并實(shí)現(xiàn)工件的返回。如圖1.3所示為各加工工位布局圖,工位是裝卸工位,工位是機(jī)械手抓取工位,凸輪軸從工位通過(guò)步伐式棘爪輸送機(jī)構(gòu)依次自動(dòng)輸送至工位,而機(jī)械手用來(lái)實(shí)現(xiàn)工件由工位返回至工位。圖1.1凸輪軸圖1.2凸輪軸示意圖圖1.3各加工工位布局圖1.5.2機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)如圖1.4所示，機(jī)械手裝置安裝在機(jī)床的側(cè)面，機(jī)械手大臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，靠液壓缸2通過(guò)齒輪、齒條機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械手小臂的升降，由油缸1驅(qū)動(dòng)。手爪4的開(kāi)合動(dòng)作由液壓缸3驅(qū)動(dòng)的連桿、滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了確保機(jī)械手大臂回轉(zhuǎn)輸送時(shí)，隨行夾具在此時(shí)是平面平行移動(dòng)，采用了平行四邊形機(jī)構(gòu)。機(jī)械手的動(dòng)作順序是：機(jī)械手在等待工位(抓取工件工位)等候機(jī)械手小臂下降手爪收攏抓取隨行夾具小臂上升大臂回轉(zhuǎn)至裝卸料工位小臂下降手爪放松小臂上升大臂回轉(zhuǎn)至等待工位等候。機(jī)械手的動(dòng)作全部采用液壓驅(qū)動(dòng)，電氣控制。圖1.4機(jī)械手結(jié)構(gòu)圖252 機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)2.1機(jī)械手的設(shè)計(jì)原則對(duì)液動(dòng)機(jī)械手的基本要求是能快速、準(zhǔn)確地拾-放和搬運(yùn)物件，這就要求它們具有高精度、快速反應(yīng)、一定的承載能力、足夠的工作空間和靈活的自由度及在任意位置都能自動(dòng)定位等特性。設(shè)計(jì)液動(dòng)機(jī)械手的原則是:充分分析作業(yè)對(duì)象(工件)的作業(yè)技術(shù)要求，擬定最合理的作業(yè)工序和工藝，并滿足系統(tǒng)功能要求和環(huán)境條件；明確工件的結(jié)構(gòu)形狀和材料特性，定位精度要求，抓取、搬運(yùn)時(shí)的受力特性、尺寸和質(zhì)量參數(shù)等，從而進(jìn)一步確定對(duì)機(jī)械手結(jié)構(gòu)及運(yùn)行控制的要求；盡量選用定型的標(biāo)準(zhǔn)組件，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)制造過(guò)程，兼顧通用性和專(zhuān)用性，并能實(shí)現(xiàn)柔性轉(zhuǎn)換和編程控制。本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手是通用液動(dòng)上下料機(jī)械手（如圖2.1所示），是一種適合于成批或中、小批生產(chǎn)的、可以改變動(dòng)作程序的自動(dòng)搬運(yùn)或操作設(shè)備，動(dòng)作強(qiáng)度大和操作單調(diào)頻繁的生產(chǎn)場(chǎng)合。它也可用于操作環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。圖2.1機(jī)械手的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)2.2機(jī)械手的座標(biāo)型式與自由度按機(jī)械手手臂的不同運(yùn)動(dòng)形式及其組合情況，其座標(biāo)型式可分為直角座標(biāo)式、圓柱座標(biāo)式、球座標(biāo)式和關(guān)節(jié)式。由于本機(jī)械手在上下料時(shí)手臂具有升降、收縮及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，采用圓柱座標(biāo)型式。相應(yīng)的機(jī)械手具有三個(gè)自由度，為了彌補(bǔ)升降運(yùn)動(dòng)行程較小的缺點(diǎn)，增加手臂擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而增加一個(gè)手臂上下擺動(dòng)的自由度（如圖2.2所示）。2.2.1確定大體參數(shù)a. 抓重：15千克b. 自由度數(shù)：4個(gè)c. 小臂升降范圍：0200cmd. 大臂回轉(zhuǎn)范圍：090e. 手爪夾持范圍：0100cm圖2.2機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)示意圖2.3機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)機(jī)械手夾持工件為凸輪軸，為了使機(jī)械手的通用性更強(qiáng)，把機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成可更換結(jié)構(gòu)，當(dāng)工件是棒料時(shí)，使用夾持式手部；當(dāng)工件是板料時(shí)，使用氣流負(fù)壓式吸盤(pán)。根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),機(jī)械手手指采用平移型雙手雙指式手指來(lái)夾持工件的兩端,其手指通過(guò)連接架與手指開(kāi)合油缸端部相連接,如圖2.3所示。圖2.3機(jī)械手結(jié)構(gòu)圖2.4機(jī)械手的手腕結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)考慮到機(jī)械手的通用性，同時(shí)由于被抓取工件是水平放置，因此手腕必須設(shè)有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)才可滿足工作的要求。因此，手腕設(shè)計(jì)成回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)為回轉(zhuǎn)液壓缸。2.5機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)按照抓取工件的要求，本機(jī)械手的手臂有三個(gè)自由度，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)和降(或俯仰)運(yùn)動(dòng)。手臂的回轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)是通過(guò)立柱來(lái)實(shí)現(xiàn)的，立柱的橫向移動(dòng)即為手臂的橫移。手臂的各種運(yùn)動(dòng)由液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.6機(jī)械手的控制方案設(shè)計(jì)考慮到機(jī)械手的通用性，同時(shí)使用點(diǎn)位控制，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對(duì)機(jī)械手進(jìn)行控制。當(dāng)機(jī)械手的動(dòng)作流程改變時(shí)，只需改變PLC程序即可實(shí)現(xiàn)，非常方便快捷。2.7機(jī)械手的主要技術(shù)參數(shù)a. 機(jī)械手的最大抓重是其規(guī)格的主參數(shù)，由于是采用液動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)，因此考慮抓取的物體不應(yīng)該太重，查閱相關(guān)機(jī)械手的設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)抓取的工件質(zhì)量為15公斤。b. 基本參數(shù)運(yùn)動(dòng)速度是機(jī)械手主要的基本參數(shù)。如圖2.4所示，工作范圍對(duì)機(jī)械手速度提出了要求，設(shè)計(jì)速度過(guò)低限制了它的使用范圍。而影響機(jī)械手動(dòng)作快慢的主要因素是手臂伸縮及回轉(zhuǎn)的速度。該機(jī)械手最大移動(dòng)速度設(shè)計(jì)為，最大回轉(zhuǎn)速度設(shè)計(jì)為，平均移動(dòng)速度為，平均回轉(zhuǎn)速度為。機(jī)械手動(dòng)作時(shí)有啟動(dòng)、停止過(guò)程的加、減速度存在，用速度一行程曲線來(lái)說(shuō)明速度特性較為全面，因?yàn)槠骄俣扰c行程有關(guān)，故用平均速度表示速度的快慢更為符合速度特性。除了運(yùn)動(dòng)速度以外，手臂設(shè)計(jì)的基本參數(shù)還有伸縮行程和工作半徑。大部分機(jī)械手設(shè)計(jì)成相當(dāng)于人工坐著或站著且略有走動(dòng)操作的空間。過(guò)大的伸縮行程和工作半徑，必然帶來(lái)偏重力矩增大而剛性降低。在這種情況下宜采用自動(dòng)傳送裝置為好。根據(jù)統(tǒng)計(jì)和比較，該機(jī)械手手臂的伸縮行程定為600mm,最大工作半徑約為，手臂升降行程定為200cm。圖2.4機(jī)械手的工作范圍3 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1夾持式手部結(jié)構(gòu)夾持式手部結(jié)構(gòu)由手指(或手爪)和傳力機(jī)構(gòu)所組成。其傳力結(jié)構(gòu)形式比較多，如滑槽杠桿式、斜楔杠桿式、齒輪齒條式、彈簧杠桿式等。3.1.1手指的形狀和分類(lèi)夾持式是最常見(jiàn)的一種，其中常用的有兩指式、多指式和雙手雙指式。按手指夾持工件的部位又可分為內(nèi)卡式(或內(nèi)漲式)和外夾式兩種；按模仿人手手指的動(dòng)作，手指可分為一支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型、二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型和移動(dòng)型(或稱直進(jìn)型)，其中以二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型為基本型式。當(dāng)二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指的兩個(gè)回轉(zhuǎn)支點(diǎn)的距離縮小到無(wú)窮小時(shí)，就變成了一支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指。同理，當(dāng)二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指的手指長(zhǎng)度變成無(wú)窮長(zhǎng)時(shí)，就成為移動(dòng)型?；剞D(zhuǎn)型手指開(kāi)閉角較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，應(yīng)用廣泛。移動(dòng)型應(yīng)用較少，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜龐大，當(dāng)移動(dòng)型手指夾持直徑變化的零件時(shí)不影響其軸心的位置，能適應(yīng)不同直徑的工件。3.1.2設(shè)計(jì)時(shí)考慮的幾個(gè)問(wèn)題a. 具有足夠的握力(即夾緊力)在確定手指的握力時(shí)，除考慮工件重量外，還應(yīng)考慮在傳送或操作過(guò)程中所產(chǎn)生的慣性力和振動(dòng)，以保證工件不致產(chǎn)生松動(dòng)或脫落。b. 手指間應(yīng)具有一定的開(kāi)閉角兩手指張開(kāi)與閉合的兩個(gè)極限位置所夾的角度稱為手指的開(kāi)閉角。手指的開(kāi)閉角應(yīng)保證工件能順利進(jìn)入或脫開(kāi)，若夾持不同直徑的工件，應(yīng)按最大直徑的工件考慮。對(duì)于移動(dòng)型手指只有開(kāi)閉幅度的要求。c. 保證工件準(zhǔn)確定位為使手指和被夾持工件保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置，必須根據(jù)被抓取工件的形狀，選擇相應(yīng)的手指形狀。例如圓柱形工件采用帶“V”形面的手指，以便自動(dòng)定心。d. 具有足夠的強(qiáng)度和剛度手指除受到被夾持工件的反作用力外，還受到機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的慣性力和振動(dòng)的影響，要求有足夠的強(qiáng)度和剛度以防折斷或彎曲變形，當(dāng)應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，自重輕，并使手部的中心在手腕的回轉(zhuǎn)軸線上，以使手腕的扭轉(zhuǎn)力矩最小為佳。e. 考慮被抓取對(duì)象的要求根據(jù)機(jī)械手的工作需要，通過(guò)比較，我們采用的機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)是一支點(diǎn)， 兩指回轉(zhuǎn)型，由于工件多為圓柱形，故手指形狀設(shè)計(jì)成V型。3.1.3手部夾緊液壓缸的設(shè)計(jì)a. 手部驅(qū)動(dòng)力計(jì)算本課題液動(dòng)機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)如圖3.1所示：圖3.1齒輪齒條式手部其工件重量G=15公斤，V形手指的角度，,摩擦系數(shù)為。(1) 根據(jù)手部結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)示意圖，其驅(qū)動(dòng)力為: (3.1)(2) 根據(jù)手指夾持工件的方位，可得握力計(jì)算公式: (3.2) 所以(3) 實(shí)際驅(qū)動(dòng)力:因?yàn)閭髁C(jī)構(gòu)為齒輪齒條傳動(dòng)，故取，并取。若被抓取工件的最大加速度取時(shí)，則:所以所以?shī)A持工件時(shí)所需夾緊液壓缸的驅(qū)動(dòng)力為。b. 液壓缸的直徑本液壓缸屬于單向作用液壓缸。根據(jù)力平衡原理，單向作用液壓缸活塞桿上的輸出推力必須克服彈簧的反作用力和活塞桿工作時(shí)的總阻力，其公式為: (3.3)式中: - 活塞桿上的推力，N； - 彈簧反作用力，N；- 液壓缸工作時(shí)的總阻力，N；- 液壓缸工作壓力，Pa。彈簧反作用按下式計(jì)算: (3.4) (3.5)式中:- 彈簧剛度，N/m；l - 彈簧預(yù)壓縮量，m；- 活塞行程，m；- 彈簧鋼絲直徑，m；- 彈簧平均直徑,m；- 彈簧有效圈數(shù)；- 彈簧材料剪切模量，一般取。在設(shè)計(jì)中，必須考慮負(fù)載率的影響，則: (3.6)由以上分析得單向作用液壓缸的直徑: (3.7)代入有關(guān)數(shù)據(jù)，可得所以:查有關(guān)手冊(cè)圓整，得由,可得活塞桿直徑:圓整后，取活塞桿直徑校核，按公式有:其中，則:滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求。c. 缸筒壁厚的設(shè)計(jì)缸筒直接承受壓縮空氣壓力，必須有一定厚度。一般液壓缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式計(jì)算: （3.8）式中:6- 缸筒壁厚，mm；- 液壓缸內(nèi)徑，mm；- 實(shí)驗(yàn)壓力，取, Pa。材料為:ZL3,=3MPa代入己知數(shù)據(jù)，則壁厚為: 取，則缸筒外徑為: 4 手腕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1手腕的自由度手腕是連接手部和手臂的部件，它的作用是調(diào)整或改變工件的方位，因而它具有獨(dú)立的自由度，以使機(jī)械手適應(yīng)復(fù)雜的動(dòng)作要求。手腕自由度的選用與機(jī)械手的通用性、加工工藝要求、工件放置方位和定位精度等許多因素有關(guān)。由于本機(jī)械手抓取的工件是水平放置，同時(shí)考慮到通用性，因此給手腕設(shè)一繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)才可滿足工作的要求目前實(shí)現(xiàn)手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，應(yīng)用最多的為回轉(zhuǎn)油(氣)缸，因此我們選用回轉(zhuǎn)液壓缸。它的結(jié)構(gòu)緊湊，但回轉(zhuǎn)角度小于，并且要求嚴(yán)格的密封。4.2手腕的驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算4.2.1手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力矩手腕的回轉(zhuǎn)、上下和左右擺動(dòng)均為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力矩必須克服手腕起動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性力矩，手腕的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與支承孔處的摩擦阻力矩，動(dòng)片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩以及由于轉(zhuǎn)動(dòng)件的中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線不重合所產(chǎn)生的偏重力矩。圖4.1所示為手腕受力的示意圖。1.工件2.手部3.手腕 圖4.1手碗回轉(zhuǎn)時(shí)受力狀態(tài)手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力矩可按下式計(jì)算: （4.1）式中: - 驅(qū)動(dòng)手腕轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力矩()；- 慣性力矩()；- 參與轉(zhuǎn)動(dòng)的零部件的重量(包括工件、手部、手腕回轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線所產(chǎn)生的偏重力矩()；- 手腕回轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片與定片、缸徑、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩()。下面以圖4-1所示的手腕受力情況，分析各阻力矩的計(jì)算:a. 手腕加速運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性力矩若手腕起動(dòng)過(guò)程按等加速運(yùn)動(dòng)，手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度為，起動(dòng)過(guò)程所用的時(shí)間為，則: (4.2)式中:- 參與手腕轉(zhuǎn)動(dòng)的部件對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；- 工件對(duì)手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。若工件中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線不重合，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為: (4.3)式中: - 工件對(duì)過(guò)重心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；- 工件的重量(N)；- 工件的重心到轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的偏心距(cm)；- 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度(弧度/s)；- 起動(dòng)過(guò)程所需的時(shí)間(s)；- 起動(dòng)過(guò)程所轉(zhuǎn)過(guò)的角度(弧度)。b. 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)件和工件的偏重對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線所產(chǎn)生的偏重力矩 + () (4.4)式中: - 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)件的重量(N)； - 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)件的重心到轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的偏心距(cm)。當(dāng)工件的重心與手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合時(shí)，則。c. 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸在軸頸處的摩擦阻力矩 () (4.5)式中: ，- 轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸頸直徑(cm)；- 摩擦系數(shù)，對(duì)于滾動(dòng)軸承，對(duì)于滑動(dòng)軸承;,- 處的支承反力(N)，可按手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸的受力分析求解。根據(jù),得:同理，根據(jù)(F),得:式中:- 重量(N)；- 如圖4-1所示的長(zhǎng)度尺寸(cm)。d. 轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩M，與選用的密封裝置的類(lèi)型有關(guān)，應(yīng)根據(jù)具體情況加以分析。4.2.2回轉(zhuǎn)液壓缸的驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算在機(jī)械手的手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中所采用的回轉(zhuǎn)缸是單葉片回轉(zhuǎn)液壓缸，它的原理如圖4.2所示，定片1與缸體2固連，動(dòng)片3與回轉(zhuǎn)軸5固連。動(dòng)片封圈4把氣腔分隔成兩個(gè)。當(dāng)壓縮氣體從孔a進(jìn)入時(shí)，推動(dòng)輸出軸作逆時(shí)4回轉(zhuǎn)，則低壓腔的氣從b孔排出。反之，輸出軸作順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)。單葉液壓缸的壓力P驅(qū)動(dòng)力矩M的關(guān)系為: 或 4.2.3手腕回轉(zhuǎn)缸的尺寸及其校核a. 尺寸設(shè)計(jì)液壓缸長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為,液壓缸內(nèi)徑為=96mm,半徑,軸徑=26mm,半徑,液壓缸運(yùn)行角速度=，加速時(shí)間=0.1s,壓強(qiáng)，則力矩： b. 尺寸校核(1) 測(cè)定參與手腕轉(zhuǎn)動(dòng)的部件的質(zhì)量,分析部件的質(zhì)量分布情況，質(zhì)量密度等效分布在一個(gè)半徑的圓盤(pán)上，那么轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： （）工件的質(zhì)量為5,質(zhì)量分布于長(zhǎng)的棒料上，那么轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 假如工件中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線不重合，對(duì)于長(zhǎng)的棒料來(lái)說(shuō)，最大偏心距,，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為: (2) 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)件和工件的偏重對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線所產(chǎn)生的偏重力矩為，考慮手腕轉(zhuǎn)動(dòng)件重心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合，夾持工件一端時(shí)工件重心偏離轉(zhuǎn)動(dòng)軸線,則： + (3) 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸在軸頸處的摩擦阻力矩為，對(duì)于滾動(dòng)軸承，對(duì)于滑動(dòng)軸承=0.1， ，為手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸頸直徑，, , ,為軸頸處的支承反力，粗略估計(jì),。 （4）回轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩M，與選用的密封裝置的類(lèi)型有關(guān)，應(yīng)根據(jù)具體情況加以分析。在此處估計(jì)為的3倍。3 所以，設(shè)計(jì)尺寸符合使用要求。5 手臂液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核5.1手臂伸縮液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核5.1.1手臂伸縮液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)手臂伸縮液壓缸采用煙臺(tái)液動(dòng)元件廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)液壓缸，參看此公司生產(chǎn)的各種型號(hào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，尺寸參數(shù)，結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，液壓缸用CTA型液壓缸，尺寸系列初選內(nèi)徑為100/63。5.1.2尺寸校核a. 在校核尺寸時(shí)，只需校核液壓缸內(nèi)徑=63mm,半徑R=31.5mm的液壓缸的尺寸滿足使用要求即可,設(shè)計(jì)使用壓強(qiáng),則驅(qū)動(dòng)力： (5.1) b. 測(cè)定手腕質(zhì)量為50kg,設(shè)計(jì)加速度，則慣性力： (5.2)c. 考慮活塞等的摩擦力，設(shè)定摩擦系數(shù)。 （5.3）所以總受力，所以標(biāo)準(zhǔn)CTA液壓缸的尺寸符合實(shí)際使用驅(qū)動(dòng)力要求。5.1.3導(dǎo)向裝置氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手臂在進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了防止手臂繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證手指的正確方向，并使活塞桿不受較大的彎曲力矩作用，以增加手臂的剛性，在設(shè)計(jì)手臂結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該采用導(dǎo)向裝置。具體的安裝形式應(yīng)該根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體結(jié)構(gòu)和抓取物體重量等因素來(lái)確定，同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局上應(yīng)該盡量減少運(yùn)動(dòng)部件的重量和減少對(duì)回轉(zhuǎn)中心的慣量。導(dǎo)向桿目前常采用的裝置有單導(dǎo)向桿，雙導(dǎo)向桿，四導(dǎo)向桿等，在本設(shè)計(jì)中才用單導(dǎo)向桿來(lái)增加手臂的剛性和導(dǎo)向性。5.1.4平衡裝置在本設(shè)計(jì)中，為了使手臂的兩端能夠盡量接近重力矩平衡狀態(tài)，減少手抓一側(cè)重力矩對(duì)性能的影響，故在手臂伸縮液壓缸一側(cè)加裝平衡裝置，裝置內(nèi)加放砝碼，砝碼塊的質(zhì)量根據(jù)抓取物體的重量和液壓缸的運(yùn)行參數(shù)視具體情況加以調(diào)節(jié)，務(wù)必使兩端盡量接近平衡。5.2手臂升降液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核5.2.1尺寸設(shè)計(jì)液壓缸運(yùn)行長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為=118mm,液壓缸內(nèi)徑為=110mm,半徑R=55mm,液壓缸運(yùn)行速度，加速度時(shí)間=0.1s,壓強(qiáng)P=0.4MPa,則驅(qū)動(dòng)力：5.2.2尺寸校核a. 測(cè)定手腕質(zhì)量為80kg,則重力：b. 設(shè)計(jì)加速度，則慣性力： c. 考慮活塞等的摩擦力，設(shè)定一摩擦系數(shù)。 所以總受力 ，所以設(shè)計(jì)尺寸符合實(shí)際使用要求。5.3手臂回轉(zhuǎn)液壓缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核5.3.1尺寸設(shè)計(jì)液壓缸長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為,液壓缸內(nèi)徑為,半徑R=105mm,軸徑，半徑,液壓缸運(yùn)行角速度=，加速度時(shí)間0.5s,壓強(qiáng),則力矩： 5.3.2尺寸校核a. 測(cè)定參與手臂轉(zhuǎn)動(dòng)的部件的質(zhì)量,分析部件的質(zhì)量分布情況，質(zhì)量密度等效分布在一個(gè)半徑的圓盤(pán)上，那么轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：（）b. 考慮軸承，油封之間的摩擦力，設(shè)定一摩擦系數(shù)。 總驅(qū)動(dòng)力矩： ，設(shè)計(jì)尺寸滿足使用要求。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6 機(jī)械手的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮到機(jī)械手的通用性，同時(shí)使用點(diǎn)位控制，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對(duì)機(jī)械手進(jìn)行控制.當(dāng)機(jī)械手的動(dòng)作流程改變時(shí)，只需改變PLC程序即可實(shí)現(xiàn)，非常方便快捷。6.1可編程序控制器的選擇及工作過(guò)程6.1.1可編程序控制器的選擇目前，國(guó)際上生產(chǎn)可編程序控制器的廠家很多，如日本三菱公司的F系列PC,德國(guó)西門(mén)子公司的SIMATICN5系列PC、日本OMRON(立石)公司的C型、P型PC等?？紤]到本機(jī)械手的輸入輸出點(diǎn)不多，工作流程較簡(jiǎn)單，同時(shí)考慮到制造成本，因此在本次設(shè)計(jì)中選擇了OMRON公司的C28P型可編程序控制器。6.1.2可編程序控制器的工作過(guò)程可編程序控制器是通過(guò)執(zhí)行用戶程序來(lái)完成各種不同控制任務(wù)的。為此采用了循環(huán)掃描的工作方式。具體的工作過(guò)程可分為四個(gè)階段。第一階段是初始化處理?？删幊绦蚩刂破鞯妮斎攵俗硬皇侵苯优c主機(jī)相連，CPU對(duì)輸入輸出狀態(tài)的詢問(wèn)是針對(duì)輸入輸出狀態(tài)暫存器而言的。輸入輸出狀態(tài)暫存器也稱為I/0狀態(tài)表.該表是一個(gè)專(zhuān)門(mén)存放輸入輸出狀態(tài)信息的存儲(chǔ)區(qū)。其中存放輸入狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器叫輸入狀態(tài)暫存器;存放輸出狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器叫輸出狀態(tài)暫存器。開(kāi)機(jī)時(shí)，CPU首先使I/0狀態(tài)表清零，然后進(jìn)行自診斷。當(dāng)確認(rèn)其硬件工作正常后，進(jìn)入下一階段。第二階段是處理輸入信號(hào)階段。在處理輸入信號(hào)階段，CPU對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行掃描，將獲得的各個(gè)輸入端子的狀態(tài)信息送到I/0狀態(tài)表中存放。在同一掃描周期內(nèi)，各個(gè)輸入點(diǎn)的狀態(tài)在I/0狀態(tài)表中一直保持不變，不會(huì)受到各個(gè)輸入端子信號(hào)變化的影響，因此不能造成運(yùn)算結(jié)果混亂，保證了本周期內(nèi)用戶程序的正確執(zhí)行。第三階段是程序處理階段。當(dāng)輸入狀態(tài)信息全部進(jìn)入I/0狀態(tài)表后，CPU工作進(jìn)入到第三個(gè)階段。在這個(gè)階段中，可編程序控制器對(duì)用戶程序進(jìn)行依次掃描，并根據(jù)各I/0狀態(tài)和有關(guān)指令進(jìn)行運(yùn)算和處理，最后將結(jié)果寫(xiě)入I/0狀態(tài)表的輸出狀態(tài)暫存器中。第四階段是輸出處理階段。CPU對(duì)用戶程序已掃描處理完畢，并將運(yùn)算結(jié)果寫(xiě)入到I/0狀態(tài)表狀態(tài)暫存器中。此時(shí)將輸入信號(hào)從輸出狀態(tài)暫存器中取出，送到輸出鎖存電路，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器線圈，控制被控設(shè)備進(jìn)行各種相應(yīng)的動(dòng)作。然后，CPU又返回執(zhí)行下一個(gè)循環(huán)的掃描周期。6.2可編程序控制器的使用步驟在可編程序控制器與被控對(duì)象(機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程)構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，通常以七個(gè)步驟進(jìn)行:a. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)即確定被控對(duì)象的工作原理，控制要求，動(dòng)作及動(dòng)作順序。b. I/0分配即確定哪些信號(hào)是送到可編程序控制器的，并分配給相應(yīng)的輸入端號(hào);哪些信號(hào)是由可編程序控制器送到被控對(duì)象的，并分配相應(yīng)的輸出端號(hào).此外，對(duì)用到的可編程序控制器內(nèi)部的計(jì)數(shù)器、定時(shí)器等也要進(jìn)行分配?？删幊绦蚩刂破魇峭ㄟ^(guò)編號(hào)來(lái)識(shí)別信號(hào)的。c. 畫(huà)梯形圖它與繼電器控制邏輯的梯形圖概念相同，表達(dá)了系統(tǒng)中全部動(dòng)作的相互關(guān)系。如果使用圖形編程器(LCD或CRT)，則畫(huà)出梯形圖相當(dāng)于編制出了程序，可將梯形圖直接送入可編程序控制器。對(duì)簡(jiǎn)易編程器，則往往要經(jīng)過(guò)下一步的助記符程序轉(zhuǎn)換過(guò)程。d. 助記符機(jī)器程序相當(dāng)于微機(jī)的助記符程序，是面向機(jī)器的(即不同廠家的可編程序控制器，助記符指令形式不同)，用簡(jiǎn)易編程器時(shí)，應(yīng)將梯形圖轉(zhuǎn)化成助記符程序，才能將其輸入到可編程序控制器中。e. 編制程序即檢查程序中每條語(yǔ)法錯(cuò)誤，若有則修改。這項(xiàng)工作在編程器上進(jìn)行。f. 調(diào)試程序即檢查程序是否能正確完成邏輯要求，不合要求,可以在編程器上修改。程序設(shè)計(jì)(包括畫(huà)梯形圖、助記符程序、編輯、甚至調(diào)試)也可在別的工具上進(jìn)行。如IBM-PC機(jī)，只要這個(gè)機(jī)器配有相應(yīng)的軟件。g. 保存程序調(diào)試通過(guò)的程序，可以固化在EPROM中或保存在磁盤(pán)上備用。6.3機(jī)械手可編程序控制器控制方案6.3.1控制系統(tǒng)的工作原理及控制要求a. 控制對(duì)象為圓柱座標(biāo)液動(dòng)機(jī)械手。它的手臂具有三個(gè)自由度，即水平方向的伸、縮；豎直方向的上、下；繞豎直軸的順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)及逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。另外，其末端執(zhí)行裝置機(jī)械手，還可完成抓、放功能。以上各動(dòng)作均采用液動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)，即用五個(gè)二位五通電磁閥(每個(gè)閥有兩個(gè)線圈，對(duì)應(yīng)兩個(gè)相反動(dòng)作)分別控制五個(gè)液壓缸，使機(jī)械手完成伸、縮、上、下、旋轉(zhuǎn)及機(jī)械手抓放動(dòng)作。其中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用一組齒輪齒條，使液壓缸的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這樣，可用PLC的8個(gè)輸出端與電磁閥的8個(gè)線圈相連，通過(guò)編程，使電磁閥各線圈按一定序列激勵(lì)，從而使機(jī)械手按預(yù)先安排的動(dòng)作序列工作.如果欲改變機(jī)械手的動(dòng)作，不需改變接線，只需將程序中動(dòng)作代碼及順序稍加修改即可。另外，除抓放外，其余六個(gè)動(dòng)作末端均放置一限位開(kāi)關(guān)，以檢測(cè)動(dòng)作是否到位，如果某動(dòng)作沒(méi)有到位，則出錯(cuò)指示燈亮。b. 控制要求為了滿足生產(chǎn)需要，機(jī)械手應(yīng)設(shè)置手動(dòng)工作方式、單動(dòng)工作方式和自動(dòng)工作方式。(1) 手動(dòng)工作方式便于對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整和檢修，設(shè)置手動(dòng)工作方式。用按鈕對(duì)機(jī)械手每一動(dòng)作單獨(dú)進(jìn)行控制。(2) 單動(dòng)工作方式從原點(diǎn)開(kāi)始，按照自動(dòng)工作循環(huán)的步序，每按下一次起動(dòng)按鈕，機(jī)械手完成一步的工作后，自動(dòng)停止。(3) 自動(dòng)工作方式按下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手從原點(diǎn)開(kāi)始，按工序自動(dòng)反復(fù)連續(xù)工作，直到按下停止按鈕，機(jī)械手在完成最后一個(gè)周期的動(dòng)作后，返回原點(diǎn)自動(dòng)停機(jī)。結(jié) 論畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一個(gè)考察,它兼顧了四年中所學(xué)的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí),因此不同于以前的課程設(shè)計(jì),畢業(yè)設(shè)計(jì)是課程設(shè)計(jì)一個(gè)質(zhì)的飛越.認(rèn)識(shí)到這點(diǎn),我對(duì)待畢業(yè)設(shè)計(jì)的態(tài)度也不敢懶散,一直抱以認(rèn)真謹(jǐn)慎的學(xué)習(xí)態(tài)度。在接到畢業(yè)設(shè)計(jì)課題后首先要做的就是搜集各方面的資料，以前的課程設(shè)計(jì)都是老師給出的，不用自己去煩惱。但是畢業(yè)設(shè)計(jì)就不同了，它是一個(gè)綜合設(shè)計(jì)，很多資料，數(shù)據(jù)都需要自己通過(guò)各種途徑搜集得到。在本次設(shè)計(jì)中，要用到許多基礎(chǔ)理論，由于有些知識(shí)已經(jīng)遺忘，這使我們要重新溫習(xí)知識(shí)，因此設(shè)計(jì)之前就對(duì)大學(xué)里面所涉及到的有關(guān)該課題的課程認(rèn)真的復(fù)習(xí)了一遍，開(kāi)始對(duì)本課題的設(shè)計(jì)任務(wù)有了大致的了解，并也有了設(shè)計(jì)的感覺(jué)。同時(shí)，由于設(shè)計(jì)的需要，要查閱并收集大量關(guān)于機(jī)械制造方面的文獻(xiàn)，進(jìn)而對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行分析和總結(jié)，這些都提高了我們對(duì)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)本次設(shè)計(jì)還使我更深切地感受到了團(tuán)隊(duì)的力量，在與同學(xué)們的討論中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決問(wèn)題，這些使我們相互之間的溝通協(xié)調(diào)能力得到了提高，團(tuán)隊(duì)合作精神也得到了增強(qiáng)?？梢哉f(shuō)，畢業(yè)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了我們大學(xué)四年所學(xué)的大部分知識(shí)，也檢驗(yàn)了我們的綜合素質(zhì)和實(shí)際能力。同時(shí)也跨出了我的工程師之路的第一步。致 謝為期三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，我也順利的完成了我的課題設(shè)計(jì)，在此之際我要衷心的感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中一直幫助我支持我的老師。我要感謝指導(dǎo)老師，老師在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我的影響很大，設(shè)計(jì)過(guò)程中的很多個(gè)難點(diǎn)都是在老師的悉心指導(dǎo)下才克服的。還有老師為人熱心、和藹、負(fù)責(zé)、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心也是我在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中感受最深的。也因?yàn)檫@樣，和老師之間存在著師生心理障礙一下全無(wú)，我也就大膽的有問(wèn)題就問(wèn)，有想法就提，這也使得我能更多的發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并解決問(wèn)題。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，誨人不倦教學(xué)精神，在學(xué)術(shù)上和為人上都是我們的楷模和榜樣。同時(shí)我還要感謝跟我一起參與設(shè)計(jì)的同學(xué)，雖然我們課題不同，但是都能在討論中發(fā)現(xiàn)各自的問(wèn)題，并互相提出解決的方法，設(shè)計(jì)能夠順利完成，也因?yàn)樗麄兊膸椭?。結(jié)束代表著新的開(kāi)始，新的征程，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)將會(huì)成為我今后工作，學(xué)習(xí)生活中的一份堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保證。從中吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)也將成為我們?cè)诮窈笊畹缆飞系囊还P財(cái)富，挫折永遠(yuǎn)是前進(jìn)道路上所必須面對(duì)的，相信我們的未來(lái)會(huì)走的更好，也可以讓我們大學(xué)的老師放心。真心的感謝在大學(xué)幫助過(guò)我的老師和同學(xué)們，再次感謝你們！最后，衷心感謝于百忙之中評(píng)閱論文的各位老師、專(zhuān)家、教授！謝謝！西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）參考文獻(xiàn)1 姚志良. 工業(yè)機(jī)械手淺談（二）J. 組合機(jī)床與自定化技術(shù). 1977，(03) ：6- 9.2 郭益友. 工業(yè)機(jī)械手在制造工藝中的發(fā)展及應(yīng)用J. 淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2002，(01) ：5- 7.3 國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè). 機(jī)械手應(yīng)用與技術(shù)發(fā)展概況（上）J. 科技簡(jiǎn)報(bào). 1975，(07) ：9- 11.4 鄒莉. 傳感檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械手中的應(yīng)用J. 科技信息（學(xué)術(shù)研究）. 2008，(36) ：25- 31.5 吳振彪，王正家. 工業(yè)機(jī)器人 M. 武漢：華中科技大學(xué)出版社. 2006.6 Tsai LW. 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