重物搬运机械手毕业设计方案2(2)

毕业设计方案

电气式：其驱动系统一般由电机驱动，现在都用三相感应电动机作为动力，用大减速比减速器来驱动执行机构；直线运动则用电动机带动丝杠螺母机构；优点是电源方便，信号传递，运算容易、响应快、驱动力大，适用于中小型工业机械手，但是必须使用减速机构（如齿轮减速器、谐波齿轮减速器），所需要的电机有步进电机，DC伺服电机和AC伺服电机。

传动装置与一般机械的传动装置的选用和计算大致相同。但工业机器人的传动系统要求结构紧凑、质量轻、转动惯量和体积小，要求消除传动间隙，提高其运动和位置精度。传动装置除齿轮传动、蜗杆传动、链传动和行星齿轮传动外，还常用滚珠丝杠、谐波齿轮、钢带、同步齿形带和绳带传动。

经综合分析并考虑系统的整体平衡性，本机械手拟采用直接连接传动、间接驱动。驱动源采用交流伺服电机（在未通电时，具有一定的自锁紧力矩），传动装置采用齿轮传动和丝杠传动。各关节所采用的驱动方式如下：

1）机座回转：由伺服交流电机通过一对直齿轮进行竖直方向传动，带动机械手的整体转动。 2）大臂回转的肩关节：由安装在机座内的伺服交流电机驱动齿轮传动，从而带动大臂绕肩关节转动，从而产生上下运动，此运动由电动机1驱动。

3）小臂的上下运动。此运动由安装在大臂内的电机驱动，即电动机2驱动。 4）小臂的回转运动。此运动由电动机3运动。 5）手腕的回转运动。此运动由腕部的电动机带动。

6）手腕的上下运动。此运动也由腕部的电动机带动（腕部结构内部有两个电动机组成）。以上标注见下图1。

三、设计方案

- 5 -

济南大学

毕业设计方案

图1：重物搬运机械手的结构简图

不仿假设手臂先左旋抓取物体后右旋放置物体，然后步骤如下：

1） 手臂上升：使机械手相对于工作台向上移动，提高它的高度，以满足提取工件的要求。 2） 手臂左旋：使机械手在不改变高度的情况下，相对工作台向左旋转，以便完成工件移动的要

求。

3） 手臂抓紧：使多关节机械手抓紧工件，以完成工件的抓紧要求。 4） 手臂放松：使多关节机械手放松工件，以便完成工件松开的要求。 5） 重复步骤1）。

6） 手臂右旋：使机械手在不改变高度情况下，相对工作台向右旋转，以便完成工作移动的要求。 7） 重复步骤3）。 8） 重复步骤4）。

该机械手的自由度，分别为：底座绕S轴作360度的旋转运动；大臂绕L轴的旋转运动（左右运动）；小臂绕U轴的旋转运动（上下运动）；小臂绕R轴的回转运动；手腕的回转运动；手腕的上下运动。

- 6 -

济南大学

毕业设计方案

四、参考文献

[1] 吴宗泽。机械零件设计手册 [M]. 北京工业出版社，2004：188~199 [2] 陈新元 张安龙。 装配线机械手电气混合控制[J].液压与气动。2007（3） [3] 陶相厅、袁锐波、罗景气，动机械手的应用现状与发展前景[OL],中国传动网 2008 [4] 上海工业大学流控实验室。气动技术基础[M]。机械工业出版社。1982 [5] 李允文. 工业机械设计手册。北京：机械工业出版业，1994,8 [6] 候析、刘涛。装卸机械手设计研究。机械，2004,7

[7] 卢松峰。机械课程设计手册。第一版。北京工业出版社，1994,8 [8] 李昌辉。自动上料机器人系统开发[D]。哈尔滨工业大学，2009 [9] 陈志权。基于PLC气动机械手的控制系统[J]。兵工自动化 2008,4 [10] 孙迎远。PLC在气动机械手中的应用[J]。煤矿机械 2008,9

[11] 王雄耀。近代气动机器人的发展与应用[J]。液压气动与密封。1999,5 [12] 彭坚。气动机械手与PLC控制系统的设计与实现[J]。同用机械。2004,7 [13] 杨振球、易孟林。高精度气动机械手的研发及应用[J]。液压与气动 2006,2 [14] Modular Robot for Flexible Assembly。Pritschow.G.Wurst K.H

[15] Industrial Robots For Manipulation with Parallel Kinematic Machines Zdenek Kolibal

五、指导教师评语

- 7 -

济南大学

毕业设计方案

指导教师（签字） 201 年 月 日 六、审核意见

系主任（签字） 201 年 月 日

- 8 -

济南大学

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库重物搬运机械手毕业设计方案2(2)在线全文阅读。