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五自由度機(jī)械手課程設(shè)計

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更新時間：2014-05-23
發(fā) 布人： lengbingbing

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五自由度機(jī)械手課程設(shè)計
目錄
一、緒論 4
1.1 選題背景 4
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢 4
1.3課題研究的意義 5
1.4 設(shè)計目的 5
二、機(jī)械手的總體設(shè)計 5
2.1基本參數(shù) 6
2.2總體設(shè)計結(jié)構(gòu) 6
三、機(jī)械手各部件的設(shè)計 7
3.1手部的設(shè)計 7
3.1.1手部結(jié)構(gòu)的分類 7
3.1.2手部結(jié)構(gòu)設(shè)計說明 7
3.1.2運動分析 9
3.1.3氣動驅(qū)動系統(tǒng) 10
3.2機(jī)械手腕部的結(jié)構(gòu)設(shè)計 10
3.2.1 機(jī)器人手腕結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求 10
3.2.2 機(jī)器人手腕結(jié)構(gòu)的設(shè)計說明 11
3.3基座的設(shè)計 12
3.3.1基座設(shè)計要求 12
3.3.2基座設(shè)計說明 13
3.2基座 13
四、小結(jié) 13
五、參考文獻(xiàn) 14
二、機(jī)械手的總體設(shè)計
2.1基本參數(shù)
本設(shè)計擬搬運寬度尺寸90～110mm、質(zhì)量為5kg以內(nèi)的任意形狀工件。機(jī)械手最高可舉1353mm，搬運物體回轉(zhuǎn)半徑1000mm。手指的動力驅(qū)動方式為氣動傳動。氣動傳動的機(jī)械手是以工業(yè)用高壓氣體的壓力來驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)運動的機(jī)械手。
2.2總體設(shè)計結(jié)構(gòu)
機(jī)械手采用五關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)形式，五關(guān)節(jié)機(jī)械手的手部所握持的工件（或工具）在空間的位置，是由臂部、腕部以至整機(jī)等各自獨立運動的合成來確定的。本設(shè)計的氣動機(jī)械手具有五個自由度，能夠?qū)崿F(xiàn)抓取、搬運、完成工件的上料或卸料。為執(zhí)行這些動作，系統(tǒng)共設(shè)有五個步進(jìn)電機(jī)，可在五個坐標(biāo)內(nèi)工作。
該機(jī)械手分為：底座、腰部、大臂、小臂、腕部和手部等六個部分，圖中的五個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動都是通過五臺步進(jìn)電機(jī)來實現(xiàn)，而手部的夾緊動作是通過氣動控制實現(xiàn)。
關(guān)節(jié)式機(jī)械手是一種適用于靠近機(jī)體操作的傳動型式。它像人手一樣有肘關(guān)節(jié)，可實現(xiàn)多個自由度，動作比較靈活，適于在狹窄空問工作。本設(shè)計具有五臺步進(jìn)電機(jī),分別控制腰部的轉(zhuǎn)動、大臂的擺動、小臂的擺動、手腕的轉(zhuǎn)動、手腕的仰俯運動。每個步進(jìn)電機(jī)有各自的作用和負(fù)載，因此需要根據(jù)各自的情況選擇電機(jī)的型號。
手部采用鋁合金材料，其他腕部、大臂、小臂、腰部均采用薄鋼板焊接而成。基座采用鑄鐵鑄造。
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