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1、轻型平动搬运机械手的毕业设计一、引言随着社会生产不断进步和人们生活节奏不断加快，人们对生产效率也不断提出新要求。由于微电子技术和计算软、硬件技术的迅猛发展和现代控制理论的不断完善，使机械手技术快速发展，已渗透到工业领域的各个部门，在工业发展中占有重要地位。现代工业自动化程度的提高，机械手的应用领域越来越广。机械手能模拟人的手臂的部分动作，按预定的程序、轨迹及其它要求，实现抓取、搬运工件或操纵工具。机械手可以代替很多重复性的体力劳动，从而减轻工人的劳动强度、提高生产效率。本次设计的机械手由手爪、手臂、机身、机
2、座等组成。采用关节式坐标，电机驱动，实现三自由度的运动。Withthecontinuousprogressofsocialproductionandpeople'sacceleratingpaceoflife,peoplealsohavemadenewproductivityrequirements.Becauseofmicroelectronicsandcomputingsoftwareandhardwaretechnologyandtherapiddevelopmentofmoderncontrolth
3、eoryofcontinuousimprovement,sothattherapiddevelopmentofrobottechnologyhaspenetratedintoallsectorsofindustry,playsanimportantroleinindustrialdevelopment.Modernindustrialautomationdegreeofimprovementrobotapplicationsmorewidely.Robotcansimulatepartoftheaction
4、ofthehumanarm,accordingtoapredeterminedprogram,track,andotherrequirementstoachievecapture,porterpiecesormanipulationtools.Robotcanreplacealotofrepetitivemanuallabor,thusreducinglaborintensityandimproveproductionefficiency.Thedesignoftherobotbythegripperarm
5、,body,frameandothercomponents.Usingarticulatedcoordinates,motordrive,toachievethreedegreesoffreedommovement.1.1机械手概述22机械手也被称为自动手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。随着工业机械化和自动化的发展以及气
6、动技术自身的一些优点，气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。1.1.1三自由度机械手的基本形式三自由度机械手又称3D机械人,能够实现三个自由度方向（水平、垂直和旋转）的抓取或放置物品,具有操作范围大,灵活性好,应用广泛等特点。机械手按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式和机械式机械手。本文的三自由度机械手属于混合式机械手,它综合了电动式和气动式机械手的优点,达到了简便操作和精确定位的目的。它有这两种基本的形式摇臂式自动取料机械手和横行式自动取料机械手（1）摇臂式自动取料机械手 典型的摇臂式自动取料
7、机械手,其运动由X,Y两个相互垂直方向的直线运动与一个摆动运动组合而成摇臂式自动取料机械手一般为小型机械手。 这种机械手的运动过程如下: (1)动作1当执行下降取料命令后,机械手抓取装置沿Z轴方向垂直下降,如图1中轨迹1所示,抓取动作可以通过吸盘、气动手指和杠杆机构等完成; (2)动作2抓取镀件的机械手沿Z轴反方向运行到原点,如图中轨迹2所示; (3)动作3机械手绕Z轴旋转一定角度为下一次运动做准备,如图中轨迹3所示; (4)动作4机械手沿X轴方向将镀件运行到释放点上方,再通过Z轴的下降运动将镀件释放到指定
8、地点; (5)动作5机械手沿上述轨迹反方向运动到原点,开始下一个循环。 根据控制要求,旋转运动和X轴方向的直线运动可以同时进行。（2）横行式自动取料机械手典型的横行式自动取料机械手,其运动由X,Y,Z3个相互垂直方向的直线运动组合而成,也称为三自由度平移机械手。 (1)运动形式 横行式自动取料机械手的手臂结构与摇臂式机械手的手臂结构是类似的,所不同的是横行式自动取料机械手的运动全部为直线运动,在结构上更具有代表性
