读书报告-四自由度机械手结构设计及其plc控制

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1、GuilinUniversityofTechnology&風館碰迪鞘我!）锲书报告（锲书笔记丿学院：机械与控制工程学院课题名称：四自由度机械手结构设计及其PLC控制专业（方向）：机械设计制造及其自动化（机械装备）班级：机械11-2班学生：吕金城指导教师：孙金荣日期：2015年3月10日读书笔记一：《浅析机械手的应用与发展趋势》——机械手的现状和发展趋势主编：郭洪武一、文章摘要机械手是:指能模仿人手和手臂的某些动作功能，用以固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早岀现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人。它能代替人繁重劳动，可实现生产的机械化及自动化，改善劳动环境以保

2、护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子部门。目前，机械手的种类按驱动方式分为：液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按运动轨迹控制方式可分为:点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手的历史及现状：工业用机械手的第一次发展迅猛发展是在第二次世界大战，最早应用在美国橡树岭国家实验室的搬运核原料的遥控机械手操作手研究，是一种主从型的控制系统。1958年美国联合控制公司研制第一台示教型机械手，并在1962年，研制出一种更新兴的机械手，运动系统仿造坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩，用液压驱动。1962年美国机械铸造公司成功研制一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运，可做点

3、位和轨迹控制。国外的机械手在此基础上，得到一定程度上的发展。从60年代后期起,喷漆、弧焊工业机器人相继在生产屮开始应用。1978年美国Unimation-Vin.am型工业机械手，装有小型电子计算机控制，用于装配作业。联邦德国机械人制造业是从1970年开始应用机械手，主要是用于起重运输、焊接和设备的上下料等工作。日木是工业机械人发展最快和应用最多的国家，于1969年从美国引进后，开始大力发展机械手的研制,目前已成为世界上工业机械手应用最多的国家之一。机械手在我国的发展：我国工业机械手研究与开发起步较晚，比欧美要晚30年左右，起步于上世纪70年代，1972年我国第一台机械手在上海研制成功，

4、从第七个五年计划开始，我国政府加大了对工业机器人的重视程度，并投入大量的资金。研制有以下机器人：点焊机器人、氮弧焊机器人、装卸载机器人等。值得注意的是中国科学沈阳自动化研究所和北京科技大学机器人研究所开发的机器人的控制器。与此同时，一系列的机器人关键部件也被研究开发出来了，如机器人专用轴承，减震齿轮，直流伺服电机,编码器等等。机械手的应用和发展趋势，随着自动化和机械化的发展，人们对机械手的要求也越来越高，主要体现在：(1)重复高精度。重复精度是指动作重复多次，机械手到达同样位置的精确程度。对于某些机械手来说，重复精度甚于精度。(2)模块化。模块化拼装的气动机械手比组合导向驱动装置的更具有

5、灵活的安装体系。它集成电接口、带电缆及器官的导向系统装置，可以使机械手更具灵活性。(3)无给油化。无给油化主要是为了适应食品、医药、纺织等无污染要求的行(4)机电一体化。智能机械手的发展是机械手发展的重要方向之一。机屯一体化的核心思想在于发展与电子技术相结合的自适应控制气动元件，使气动技术从“开关控制”进入到高精度的“反馈控制”，大大提高了系统的可靠性。二、心得体会通过阅读本文章，从中了解了机械手的历史及其应用和发展趋势，知道一些不同种类的机械手的知识，它能代替人繁重劳动，可实现生产的机械化及自动化，改善劳动环境以保护人身安全，因而广泛应用于工业等领域。同时，了解了，机械手的发展方向：重

6、复高精度、模块化、无给油化、机电一体化。读书笔记二：《浅谈数控机床上下料机械手的机械结构设计》一、文章摘要结合实际操作情况，机械手的机构设计主编：吕鹏飞设计了一种圆柱坐标形式的数控机床上下料机械手，重点针对机械手的手爪、手腕、手臂等部分机械结构设计有详细的介绍1、设计目的：我国大多数工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大，牛产效率低，而且具有危险性，不能满足牛产机械化和自动化的发展趋势。为了提高工作效率，降低成本，并使生产线发展成为柔性制造系统，适应现代机械行业自动生产的要求，结合机床的实际结构，利用机械手技术，设计一台上下料机械手，代替人工工作，以提高劳动生产率。本机械

7、手主要与数控机床组合最终形成生产线，实现加工过程的自动化和无人化。2、机械手的结构设计：工业机械手的结构形式主要有4种：直角坐标结构、圆柱坐标结构、球坐标结构和关节型结构。圆柱坐标机械手的空间运动是用1个回转运动及2个直线运动来实现的，其工作空间是圆柱状。这种结构比较简单，精度相对较高，通常运用于搬运作业。图1为机械模拟工作布置图，根据实际操作的要求，该机械手在工作中需要3种运动，其中手臂的伸缩和立柱的升降为直线运动，另一个为手臂的