Newly compiled on November 23, 2020
轻型平动搬运机械手的设计及运动仿真
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。
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的手部实现运动仿真。
关键词：机械手；运动仿真；液压传动；液压缸；
中文摘要 1
英文摘要 2
主要符号表 5
1 绪论 1
前言 1
工业机械手的简史 1
工业机械手在生产中的应用 3
建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线 3
在实现单机自动化方面 3
铸、锻、焊热处理等热加工方面 3
机械手的组成 4
执行机构 4
驱动机构 4
控制系统分类 5
工业机械手的发展趋势 5
本文主要研究内容 6
本章小结 6
2 机械手的总体设计方案 7
机械手基本形式的选择 7
机械手的主要部件及运动 7
驱动机构的选择 8
机械手的技术参数列表 8
本章小结 8
3 机械手手部的设计计算 9
手部设计基本要求 9
典型的手部结构 9
机械手手抓的设计计算 9
选择手抓的类型及夹紧装置 9
手抓的力学分析 10
夹紧力及驱动力的计算 11
手抓夹持范围计算 12
机械手手抓夹持精度的分析计算 13
弹簧的设计计算 14
本章小结 16
4 腕部的设计计算 17
腕部设计的基本要求 17
腕部的结构以及选择 17
典型的腕部结构 17
腕部结构和驱动机构的选择 18
冰箱模具腕部的设计计算 18
腕部设计考虑的参数 18
腕部的驱动力矩计算 18
腕部驱动力的计算 19
液压缸盖螺钉的计算 20
动片和输出轴间的连接螺钉 21
本章小结 22
5 臂部的设计及有关计算 23
ic编带臂部设计的基本要求 23
手臂的典型机构以及结构的选择 24
手臂的典型运动机构 24
手臂运动选择机构的 24
手臂直线运动的驱动力计算 24
手臂摩擦力的分析与计算 24
无线充电ic手臂惯性力的计算 26
密封装置的摩擦阻力 26
液压缸工作压力和结构的确定 26
本章小结 28
6 机身的设计计算 29
机身的整体设计 29
机身回转机构的设计计算 30
机身升降机构的计算 34
手臂偏重力矩的计算 34
升降不自锁条件分析计算 35
手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 36
轴承的选择方案 36
本章小结 37
7 ADAMS 模型的建立与仿真 38
虚拟样机技术 38
ADAMS软件 38
手部模型的建立 40
本章小结 44
8 结论 45
主要符号表
手指夹紧力 N
D 弹簧中径
弹簧内径
弹簧外径
C 弹簧旋绕比
n 弹簧有效圈数
M 转动缸的回转力矩
偏重力臂 mm
偏重力矩
t 螺钉间距 mm
螺钉承受的拉力 N
工作载荷 N折刀
1 绪论
前言
用于再现人手的的功能的技术装置称为。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。
工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、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。
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。
机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显着的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果，受到机械工业的。无人驾驶系统
机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。空气中取水
机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。 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。
工业机械手的简史
