工业机器人抓取手臂的结构设计毕业设计论文

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1、工业机器人抓取手臂的结构设计目录1前言11.1工业机器人简介11.2世界机器人的发展11.3我国工业机器人的发展21.4本设计的内容和目的31.4.1臂力的确定31.4.2工作范围的确定31.4.3确定运动速度31.4.4手臂的配置形式41.4.5位置检测装置的选择41.4.6驱动与控制方式的选择42手部结构52.1概述52.2设计时应考虑的几个问题52.3驱动力的计算52.4两支点回转式钳爪的定位误差的分析73腕部的结构83.1概述83.2腕部的结构形式93.3手腕驱动力矩的计算94臂部的结构114.1概述114.2手臂直线运动机构124.2.1手臂伸缩运动124.2.2导向装置

2、134.2.3手臂的升降运动144.5臂部运动驱动力计算144.5.1臂水平伸缩运动驱动力的计算154.5.2臂垂直升降运动驱动力的计算164.5.3臂部回转运动驱动力矩的计算165液压系统的设计17315.1液压系统简介175.2液压系统的组成175.3机械手液压系统的控制回路175.3.1压力控制回路185.3.2速度控制回路185.3.3方向控制回路195.4机械手的液压传动系统195.4.1上料机械手的动作顺序195.4.2自动上料机械手液压系统原理介绍205.5机械手液压系统的简单计算225.5.1双作用单杆活塞油缸225.5.2无杆活塞油缸（亦称齿条活塞油缸）255.5

3、.3单叶片回转油缸265.5.4油泵的选择275.5.5确定油泵电动机功率N286结束语29致谢30参考文献31311前言1.1工业机器人简介几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。如古希腊神话《阿鲁哥探险船》中的青铜巨人泰洛斯（Taloas)，犹太传说中的泥土巨人等等，这些美丽的神话时刻激励着人们一定要把美丽的神话变为现实，早在两千年前就开始出现了自动木人和一些简单的机械偶人。到了近代，机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人问世之后，不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓广到农业、林、牧、渔，甚至进入寻常百姓家

4、。机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及

5、非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。1.2世界机器人的发展国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：（1）.工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。（2）.机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。（3）．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用

6、模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。（431）．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。（5）．虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。（6）．当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操

7、作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。（7）．机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域。1.3我国工业机器人的发展有人认为，应用机器人只是为了节省劳动力，而我国劳动力资源丰富，发展机器人不一定符合我国国情。这是一种误解。在我国，社会主义制度的优越性决定了机器人能够充分发挥其长处。它不仅能为我国的经济建设带来高