学生创新训练项目结题报告

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1、徐州工业职业技术学院大学生实践创新训练计划项目结题报告书项目名称机器人机械手驱动机构的创新设计项目所属一级专业门机械类项目所属二级专业类机械设计制造项目实施时间起始时间：2010年5月完成时间：2011年5月申请人或申请团队姓名年级学校所在学院、专业联系电话主持人梁传利二徐州工业职业技术学院机械工程系高分子机械设计15162246218戚海波二徐州工业职业技术学院机械工程系橡塑模具设计15162246784成员张琴二徐州工业职业技术学院电气工程系机电一体化15150021152任文龙三徐州工业职业技术学院机械工程系计算机辅助设计15250921145黄伟伟三徐州工业职业技术

2、学院机械工程系过程装备13914878518蔡晴三徐州工业职业技术学院机械工程系机械制造自动化15895232122导师姓名任海东年龄42单位机电工程技术学院行政职务/专业技术职务工程师/硕士6一、成果简介（重点介绍特色及创新点3000字）：用于再现人手功能的技术装置称为机械手。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为工业机械手。       工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工

3、程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械

4、化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点。在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。因此，有效的应用机械手，是发展机械工业的必然趋势。本课题是机器人机械手手腕驱动机构的创新设计，主要任务是完成机械手手腕驱动机构的设计

5、制造工作。驱动机构是工业机械手的重要组成部分，工业机械手的性能价格比在很大程度上取决于驱动方案及其装置。根据动力源的不同，工业机械手的驱动机构大致可分为液压、气动、电动和机械驱动等四类。机械驱动机械手具有结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便，驱动力大等优点，是机械手驱动机构发展的重要方向。因此，机器人机械手的手腕机械驱动机构是本设计的基本内容。根据不同行业工种的需要，机械手的工作原理也有着很大的差别，所以这就需要设计者能够明确自己所设计的机械手的工作环境以及工作强度，只有这样才可以正确的选择机械手的工作原理，从而确定其设计方案。当今企业中经常使用的机械手手部工作原理大致可以

6、分为6种。连杆杠杆式手部机构：连杆两端分别用圆柱销与手指和推杆相连，从而使连杆节点形成四个回转支点。当动力源的推杆上下运动时，带动了二级连杆运动使手指实现对工件的夹紧和松开动作。当二级连杆处于水平位置时，手指的闭合处于最小极限夹紧距离，在此状态下使用，会出现夹紧不可靠或松开工件的现象，因此使用时必须注意工件尺寸与连杆的位置，稳定性不是很好。斜楔杠杆式手部机构：当斜楔杆向下运动时，推动手指上端向两侧运动，使手指绕回转支点运动而夹紧工件。当斜楔杆向上运动时，手指上端内侧弹簧的拉力会使手指松开工件。弹簧的拉力不应太小，否则会影响工件的卸下。这种机构动作灵敏，但是夹紧力不大，只适用

7、于小型工件的抓取。还要注意各接触面及支点的润滑，否则将会影响工件抓取时的灵敏度，可靠性不高。滑槽杠杆式手部机构：将动力杆向上提拉时，杆下端的圆柱销可以在手指上部的滑槽中进行移动，带动手指绕其中间部分支点转动，使工件被夹紧。将动力杆向下推时，工件被松开。这种机构由于具有结构简单、动作灵活、手指张开角度大等特点，在工业机械中应用较为广泛。6自重式手部机构：手指的上端为扇形齿轮，它们的回转是由液压缸带动的，回转支点必须在工件的1/2的作用线内侧，这样的夹持可依靠工件自重实现，工件越重，夹紧力也就越大，越可靠。这种手部机构