挖掘机的机械手臂的设计毕业设计
摘要：本篇毕业设计论文主要研究了挖掘机的机械手臂的设计。首先介绍了挖掘机的基本原理和结构，然后分析了机械手臂设计的关键要素和挑战。接着，提出了一种基于液压系统和电动机的机械手臂设计方案，并详细介绍了设计过程和各个零部件的选择。最后，进行了实际试验和性能测试，并对结果进行了分析和讨论。通过本次设计，证明了该机械手臂设计方案的可行性和可靠性。
关键词：挖掘机；机械手臂；液压系统；电动机；设计方案
1引言
挖掘机是一种用于土木工程、建筑工程和矿山开采的机械设备，具有广泛的应用前景和市场需求。挖掘机的核心部件之一是机械手臂，它负责实现挖掘、装载和卸载等作业。因此，机械手臂的设计对挖掘机的性能和效率具有重要影响。本篇毕业设计论文旨在研究挖掘机的机械手臂设计，并提出一种可行的设计方案。
2挖掘机的基本原理和结构
挖掘机是一种通过液压系统驱动的机械设备，具有强大的力量和灵活性。它由底盘、上车架、工作装置和驾驶室等部分组成。其中，工作装置主要包括机械手臂、斗杆和斗。
3机械手臂设计的关键要素和挑战
机械手臂设计的关键要素包括负载能力、工作范围、动作速度和稳定性等。此外，机械手臂还需要兼顾结构简单、制造成本低和可靠性高等因
素。然而，机械手臂设计面临着一些挑战，比如设计紧凑、重量轻和功耗
低等。
4机械手臂设计方案
本设计方案采用液压系统和电动机的组合来驱动机械手臂。其中，液
压系统提供了强大的力量和灵活性，而电动机则提供了高效、低功耗的驱
动方式。具体设计过程包括：首先确定机械手臂的结构和参数；然后选择
合适的液压元件和电动机；最后进行各个部件的装配和调试。
5实验和性能测试
为了验证设计方案的有效性和可行性，我们进行了实际试验和性能测试。实验结果表明，该机械手臂设计方案具有良好的负载能力和稳定性，
并且具有较高的工作效率和速度。
6结果分析和讨论
通过对实验结果的分析和讨论，我们发现该机械手臂设计方案具有一
定的改进空间。例如，可以进一步优化结构和参数，提高工作效率和速度。此外，还可以采用新的材料和技术，降低制造成本和环境污染。
7结论
本篇毕业设计论文主要研究了挖掘机的机械手臂设计，并提出了一种
基于液压系统和电动机的设计方案。通过实验和性能测试，证明了该设计
方案的可行性和可靠性。未来，我们还可以进一步改进和优化设计方案，
以满足不断变化的市场需求和技术要求。
挖掘机的机械手臂的设计毕业设计 摘要：本篇毕业设计论文主要研究了挖掘机的机械手臂的设计。首先介绍了挖掘机的基本原理和结构，然后分析了机械手臂设计的关键要素和挑战。接着，提出了一种基于液压系统和电动机的机械手臂设计方案，并详细介绍了设计过程和各个零部件的选择。最后，进行了实际试验和性能测试，并对结果进行了分析和讨论。通过本次设计，证明了该机械手臂设计方案的可行性和可靠性。 关键词：挖掘机；机械手臂；液压系统；电动机；设计方案 1引言 挖掘机是一种用于土木工程、建筑工程和矿山开采的机械设备，具有广泛的应用前景和市场需求。挖掘机的核心部件之一是机械手臂，它负责实现挖掘、装载和卸载等作业。因此，机械手臂的设计对挖掘机的性能和效率具有重要影响。本篇毕业设计论文旨在研究挖掘机的机械手臂设计，并提出一种可行的设计方案。 2挖掘机的基本原理和结构 挖掘机是一种通过液压系统驱动的机械设备，具有强大的力量和灵活性。它由底盘、上车架、工作装置和驾驶室等部分组成。其中，工作装置主要包括机械手臂、斗杆和斗。 3机械手臂设计的关键要素和挑战 机械手臂设计的关键要素包括负载能力、工作范围、动作速度和稳定性等。此外，机械手臂还需要兼顾结构简单、制造成本低和可靠性高等因
素。然而，机械手臂设计面临着一些挑战，比如设计紧凑、重量轻和功耗 低等。 4机械手臂设计方案 本设计方案采用液压系统和电动机的组合来驱动机械手臂。其中，液 压系统提供了强大的力量和灵活性，而电动机则提供了高效、低功耗的驱 动方式。具体设计过程包括：首先确定机械手臂的结构和参数；然后选择 合适的液压元件和电动机；最后进行各个部件的装配和调试。 5实验和性能测试 为了验证设计方案的有效性和可行性，我们进行了实际试验和性能测试。实验结果表明，该机械手臂设计方案具有良好的负载能力和稳定性， 并且具有较高的工作效率和速度。 6结果分析和讨论 通过对实验结果的分析和讨论，我们发现该机械手臂设计方案具有一 定的改进空间。例如，可以进一步优化结构和参数，提高工作效率和速度。此外，还可以采用新的材料和技术，降低制造成本和环境污染。 7结论 本篇毕业设计论文主要研究了挖掘机的机械手臂设计，并提出了一种 基于液压系统和电动机的设计方案。通过实验和性能测试，证明了该设计 方案的可行性和可靠性。未来，我们还可以进一步改进和优化设计方案， 以满足不断变化的市场需求和技术要求。
挖掘机的机械手臂的设 计毕业论文 目录 摘要......................................................... I 第1章绪论. (1) 1.1 课题来源 (1) 1.2 课题的研究的背景和意义 (1) 1.3 国外的发展与现状 (2) 1.4 本次设计概诉 (3) 第2章机械手臂的设计 (5) 2.1 设计方案原则 (5) 2.2 确定动臂、斗杆、铲斗的结构形式 (5) 2.2.1 确定动臂的结构形式 (5) 2.2.2 确定斗杆的结构形式 (7) 2.2.3 确定铲斗的结构形式和斗齿安装结构 (7) 2.2.4 铲斗与铲斗液压缸的连接方式 (9) 2.3 确定动臂、斗杆、铲斗油缸的铰点布置 (9) 2.3.1 动臂油缸的布置 (9) 2.3.2 斗杆油缸的布置 (10) 2.3.3 铲斗油缸的布置 (11) 2.4 动臂、斗杆、铲斗机构参数的选择 (12)
2.4.1 反铲装置总体方案的选择 (12) 2.4.2 机构自身几何参数 (13) 2.4.3 斗形参数的选择 (14) 2.4.4 动臂机构参数的选择 (17) 2.4.5 斗杆机构参数的选择 (21) 2.4.6 连杆、摇臂参数的选择 (22) 第3章工作装置的强度计算 (23) 3.1 斗杆的计算 (23) 3.2 动臂的计算 (28) 结论 (30) 参考文献 (31) 致谢 (32)
第1章绪论 1.1课题来源 在学校组织的金工实习期间，对挖掘机的机械手臂的结构和工作原理有了一定的了解，本课题来源于此。 1.2课题的研究的背景和意义 挖掘机械的最早雏形，主要用于河道。港口的疏浚工作，第一台有确切记载的挖掘机械是1796年英国人发明的蒸汽“挖泥铲”。而能够模拟人的掘土工作，在陆地上使用的蒸汽机驱动的“动力铲”于1835年在美国诞生，主要用于修筑铁路的繁重工作，被认为是现代挖掘机的先驱，距今已有170多年历史。1950年，德国研制出世界上第一台全液压挖掘机。由于科学技术的飞速发展，各种新技术、新材料不断在挖掘机上得到应用，尤其是电子技术和信息技术的应用使得液压挖掘机在作业效率、可靠性、安全性和操作舒适性以节能、环保等方面有了长足的进步。目前液压挖掘机已经在全世界围得到广泛应用，成为土石方施工不可缺少的重要机械设备。挖掘机是在机械传动挖掘机的基础上发展起来的。它的工作过程是以铲斗的切削刃切削土壤，铲斗装满后提升、回转至卸土位置，卸空后的铲斗再回到挖掘位置并开始下一次的作业。因此，压挖掘机是一种周期作业的土方机械。液压挖掘机与机械传动挖掘机一样，在工业与民用建筑、交通运输、水利施工、露天采矿及现代化军事工程中都有着广泛的应用，是各种土石方施工中不可缺少的一种重要机械设备。在建筑工程中，可用来挖掘土坑、排水沟，拆除废旧建筑物，平整场地等。更换工作装置后，可进行装卸、安装、打桩和拔除树根等作业。在水利施工中，可用来开挖水库、运河、水电站堤坝的基坑、排水或灌溉的沟渠，疏浚和挖深原有河道等。在铁路、公路建设中，用来挖掘土方、建筑路基、平整地面和开挖路旁排水沟等。在石油、电力、通信业的基础建设及市政建设中，用来挖掘电缆沟和管道等。在露天采矿场上，可用来剥离矿石或煤，也可用来进行堆弃、装载和钻孔等作业。在军事工程中，或用来筑路、挖壕沟和掩体、建造各种军事建筑物[1]。 所以，挖掘机作为工程机械的一个重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用。据建筑施工部门统计，一台斗容量1.0m3的液压挖掘机挖掘Ⅰ～Ⅳ级土壤时，每班生产率大约相当于300～400个工人一天的工作量。因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国
液压机械手臂毕业设计论文 目录 第1章绪论 1.1 机械手手臂概述…………………………………………………. 1.2 机械手手臂组成和分类…………………………………….. 1.2.1机械手手臂的组成…………………………………………. 1.2.2机械手手臂的分类…………………………………………. 1.3 机械手手臂在工业中的应用……………………………………. 第2章工业机械手的设计方案 2.1机械手手臂的动作要求………………………………………….. 2.2机械手手臂的技术参数………………………………………….. 2.3机械手的座标型式与自由度…………………………………….. 2.4机械手手臂的驱动方案设计……………………………………… 2.5机械手手臂的控制方案设计………………………………………第3章机械手臂部机构设计 3.1机械手手臂部的结构选择………………………………………… 3.2手臂偏重力矩的计算……………………………………………… 3.3手臂导向立柱不自锁条件…………………………………………. 3.4手臂升降液压缸驱动力及参数计算………………………………. 3.5手臂回转液压缸驱动力矩及参数计算……………………………. 第4章液压泵的选择及液压系统设计 4.1液压泵的选择……………………………………………………… 4.11液压升降缸的流量计算………………………………………… 4.12液压回转缸的流量计算………………………………………… 4.13确定液压泵的额定流量………………………………………… 4.14确定液压泵的额定压力………………………………………… 4.2 液压系统的原理………………………………………………………第5章 PLC的控制系统设计…………………………………………….. 5.1 确定输入/输出点数并选择P LC型号…………………………………
(33) 参考文献 (34) 致谢 (36) 动伺服技术走出实验室，气动技术及气动机械手迎来了崭新的春天。目前在世界上形成了以日本、美国和欧盟气动技术、气动机械手三足鼎立的局面。我国对气动技术和气动机械手的研究与应用都比较晚，但随着投入力度和研发力度的加大，我国自主研制的许多气动机械手已经在汽车等行业为国家的发展进步发挥着重要作用。随着微电子技术的迅速发展和机械加工工艺水平的提高及现代控制理论的应用，为研究高性能的气动机械手奠定了坚实的物质技术基础。由于气动机械手有结构简单、易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等诸多独特的优点。
图2-3 长度与张力的关系 2.1.3气动肌肉的模型 在最简单的情况下，气动肌肉用作单作用驱动器，负载不变（如图2-4a）。假设气动肌肉上该负载一直存在，在没有压力的情况下，肌肉将从原始状态被拉伸一段长度，这是考虑气动肌肉的技术特性的一种理想工作状态：当加压时，气动肌肉在预拉伸状态下有最大的输出力和最佳动态性能，并且耗气量最小。在这种情况下，可用的力也最大。如果要求气动肌肉在扩张状态时无作用力（如允许附加上负载），首先就要加上用于提升负载目的的保持力，利用它的运动来移动作用力小的元件。 (a) (b) 图2-4不同外力作用下气动肌肉表现形式 当外力发生变化时（如图2-4b），气动肌肉像一根弹簧；它与力的作用方向一致。对用作“气弹簧”的气动肌肉而言，预拉伸力和弹簧刚度都是变化的。气
动肌肉在常压或体积不变的情况下可用作弹簧。这些气动肌肉会产生不同的弹簧特性，这使得它可很好地适用于具体应用[26]。 在机械设计手的设计过程中，为了简化设计的模型，使设计过程简单明了，采用如图2-5的二维简化模型。在三维模拟仿真阶段，由于气动肌肉所做的是拉 图2-5 二维简化模型 图2-6 三维简化模型 伸运动，为了实现肌肉的这种运动形式，把气动肌肉中部的隔膜软管的圆柱体改为长方体,并且为了定义滑动杆运动形式的方便，把每一根气动肌肉看做是由左右两根等长的半根气动肌肉组成（如图2-6）。 2.2气动机械手的基本结构 本课题所设计的气动机械手的结构如图2-7所示。
机械臂的结构设计毕业设计大纲 机械臂的结构设计毕业设计可以涵盖多个方面，包括机械结构设计、运动学分析、动力学分析、控制系统设计等。以下是一个可能的机械臂结构设计毕业设计的大致框架： 1. 引言： - 简要介绍机械臂的定义、应用领域和重要性。 - 阐明设计机械臂的动机和目标。 2. 文献综述： - 回顾现有机械臂的研究和应用。 - 分析不同类型机械臂的结构设计和性能特点。 - 总结先进的机械臂设计理念和技术。 3. 问题陈述： - 确定需要解决的具体问题或挑战。 - 明确设计目标和性能指标。 4. 机械结构设计： - 确定机械臂的关键参数，如长度、关节数量等。 - 选择合适的关节类型和传动装置。 - 进行材料选择和结构优化。 - 制定机械结构的三维模型。
5. 运动学分析： - 建立机械臂的运动学模型。 - 分析正逆运动学问题，计算末端执行器的位姿。 - 进行可达性分析。 6. 动力学分析： - 建立机械臂的动力学模型。 - 进行负载分析，考虑外部扰动和负载变化。 - 优化驱动系统以满足动力学性能。 7. 控制系统设计： - 选择合适的控制算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等。 - 设计传感器系统，如位置传感器、力传感器等。 - 进行实时控制系统仿真。 8. 性能评估： - 对设计的机械臂进行性能测试和评估。 - 分析系统的稳定性、精度、速度等性能参数。 9. 实验和验证： - 构建实际的机械臂原型。 - 进行实验验证设计的有效性。 - 分析实验结果并与仿真结果进行对比。
10. 结论和展望： - 总结设计的成果和创新点。 - 提出可能的改进和未来研究方向。 以上是一个一般性的机械臂结构设计毕业设计的框架，具体的内容和深度会根据研究的具体方向和要求而有所调整。在进行设计时，还需要注意安全性、成本效益、可维护性等因素。最好在设计的初期与导师充分交流，确保设计方向的合理性和可行性。
机械手臂结构优化设计 随着工业自动化的快速发展，机械手臂在制造业中的应用越来越广泛。机械手臂作为自动化生产线的重要组成部分，其结构优化设计对于提高生产效率、降低能耗以及实现精准操作具有重要意义。本文将从机械手臂结构优化设计的基本原则出发，探讨如何实现高效、精准的操作。 一、结构设计优化 1、减少应力：在机械手臂结构设计中，应尽量减少应力的产生，防 止由于应力集中导致的部件损坏。为实现这一目标，可以采用有限元分析等方法对机械手臂进行建模，通过模拟不同工况下的应力分布情况，优化结构设计，降低应力水平。 2、提高材料性能：材料性能对机械手臂的优化设计具有重要影响。 采用高强度、轻质材料，可以提高机械手臂的刚度和稳定性，同时降低臂体重量，使其更易于操作。例如，碳纤维复合材料、铝合金等高性能材料在机械手臂结构优化中得到广泛应用。 3、增加关节灵活性：关节设计是机械手臂结构优化的关键之一。通 过增加关节的灵活性，可以提高机械手臂的可达范围和运动速度。常
见的关节类型包括旋转关节、俯仰关节和球关节等，根据实际应用场景选择合适的关节类型，并进行优化设计。 二、动态响应控制 1、动态特性分析：机械手臂在不同工况下的动态响应特征对其操作精度和稳定性具有重要影响。通过对机械手臂的动态特性进行分析，可以了解其运动规律和对外界干扰的响应情况，为控制算法优化提供依据。 2、控制算法优化：针对机械手臂的动态特性，可以优化控制算法来提高其系统效率。例如，采用PID控制、鲁棒控制或神经网络等方法对机械手臂的运动进行精确控制，降低误差，提高响应速度。 三、机电一体化 1、重要性：在机械手臂结构优化设计中，机电一体化具有举足轻重的地位。通过将机械、电子、信息等技术与机械手臂相结合，可以实现机械手臂的高度智能化、自动化，提高其操作精度和稳定性。 2、应用领域：机电一体化在机械手臂结构优化设计中的应用领域广泛。例如，可以通过引入传感器、嵌入式系统等技术，实现机械手臂的智能感知、自主决策和精准操作；同时，还可以结合人工智能、机
机械臂设计毕业论文 机械臂是近年来发展非常迅速的领域之一，其应用范围广泛，涉及工业自动化、医疗器械、军事装备等多个领域。机械臂的设计是机械学科的重要研究内容，也是实现机械臂自动化、智能化的关键。本文将介绍机械臂的设计方法、关键技术、应用现状等内容。 一、机械臂设计方法 1. 设计目标确定 在机械臂的设计中，确定设计目标十分重要。设计目标应该包括机械臂的结构形式、工作载荷、控制方式、运动范围、精度等方面。 2. 结构设计 机械臂的结构设计是机械臂设计的核心，要根据设计目标、工作条件和材料选取等因素，确定机械臂的结构形式、长度、关节数量、关节类型和传动方式等。 3. 控制系统设计 控制系统是机械臂设计的另一个重要方面，主要涉及机械臂动作控制和信息处理。控制方式可以包括手动操控、遥控控制和自动控制等，其中自动控制是机械臂应用中的主要方式。 4. 运动学分析
机械臂的运动学分析是为了确定机械臂的运动学模型，并从中提取出重要信息。运动学分析通常包括位姿分析、运动学方程和关节尺寸等方面。 5. 动态分析 机械臂的动态分析是为了确定机械臂在不同工作状态下的动态参数，包括加速度、力矩、惯性矩等。动态分析对于机械臂的控制和优化设计等方面非常重要。 6. 仿真与实验 机械臂的仿真与实验是机械臂设计的关键环节，可以有效的验证设计方案和预测机械臂的运动性能。仿真和实验可以采用虚拟仿真、物理仿真和试验验证等方式。 二、机械臂的关键技术 1. 传动系统 传动系统是机械臂的基础，其运动精度和负载能力对机械臂性能有很大影响。传动系统常用的方式包括齿轮传动、同步带传动、链传动等。 2. 控制系统 机械臂的控制系统不仅可以控制机械臂的运动，还可以通过传感器获得机械臂周围环境的信息，实现机械臂的自主控制和智能化。 3. 传感器技术 传感器可以通过监测机械臂的电流、电压、位移、应变等物理量，实时捕获机械臂运动状态，并将其转换为数字信号进行分析和处理。
机械臂结构设计毕业设计 械臂结构设计技术是一门广泛涉及到机械设备自动化控制的新 兴技术，是当今工业自动化的重要组成部分。机械臂结构设计的目的是使机械臂的使用灵活、牢固可靠。本文主要从以下几方面综合考虑机械臂结构设计，探讨机械臂结构设计中所面临的各种困难，并对解决方法进行总结，为研究及应用提供参考。 一、机械臂结构设计基础 1、机械臂几何结构设计：机械臂结构设计的基本要求是必须符合人体工程学，能够达到机械臂手臂与环境的完美结合，以及提供减小负荷的轴心线，以便维护机械臂的稳定性和寿命。 2、机械臂力学结构设计：此项结构设计旨在设计出一段能够满足应用要求的机械臂，以满足特定作业要求。除此之外，还要考虑机械臂使用过程中的力学性能，如反作用力、平衡力等。 二、机械臂结构设计的主要考虑要素 1、工作范围：在设计机械臂时，首先要考虑它的运动范围，以确定机械臂的转动角度范围和最大可实现的位移距离。 2、机械臂材料：机械臂的材料往往是决定机械臂结构设计的关键因素，材料选择要考虑机械臂的重量、刚度、耐仪器、耐磨性等，以及环境温度、湿度、抗腐蚀性等因素。 3、传动结构：传动结构是机械臂结构设计的重要组成部分，它指定了机械臂的驱动方式和驱动组件，如滑轮、缓冲器、皮带轮等。 4、控制系统：控制系统是机械臂的核心，它负责机械臂的数据
采集、控制、故障诊断等，良好的控制系统能够保证机械臂的高效率运行。 三、机械臂结构设计中的局限性及解决方法 1、载重能力：在设计机械臂时，需要考虑机械臂的负载能力，即它能够承受多大的负载，如果负载过大，会对机械臂的稳定性造成影响。因此，机械臂设计应注意提高它的承载能力，比如通过增加滑轮数量、改变机械臂的材料、增加固定单元等方法来增强机械臂的稳定性。 2、运动平稳性：在机械臂的运动过程中，由于机械臂内部不同部件和传动结构的存在，会导致运动过程中出现抖动和不平稳现象，这将影响作业质量。可以通过增加机械臂结构的刚度和强度，减小机械臂结构的振动，从而提高机械臂的运动平稳性。 四、总结 械臂结构设计是机械设备自动化控制的重要组成部分，其设计是非常复杂的工程学问题。本文在介绍机械臂结构设计的基本方法的基础上，从机械臂的负载能力、运动平稳性两个方面，总结了机械臂结构设计所面临的问题和解决方法，以期为实践探索提供一定的参考依据。
机械手臂论文 第一篇：机械手臂技术综述 摘要： 机械手臂作为一种重要的工业机器人，被广泛应用于制造业和其他领域。本文综述了机械手臂的发展历史、分类、结构以及应用领域。首先介绍了机械手臂的起源和发展过程，包括早期的简单机械臂以及现代的多关节机械手臂。接着对机械手臂的分类进行了详细介绍，包括基于结构、驱动方式和应用领域的分类。最后，介绍了机械手臂的结构和工作原理，并详细阐述了机械手臂在制造业、医疗领域以及其他领域的应用。 关键词：机械手臂；发展历史；分类；结构；应用领域 一、引言 随着科技的不断发展，机械手臂作为一种具有高度灵活性和精确性的工业机器人，正被广泛应用于制造业和其他领域。机械手臂可以根据预设的程序和指令执行各种操作，如装配、搬运、焊接等。机械手臂的应用可大大提高生产效率和质量稳定性，降低劳动强度和劳动力成本。因此，机械手臂的研究和应用具有重要的理论和实际意义。 二、机械手臂的发展历史 机械手臂的起源可以追溯到20世纪60年代，当时的机械臂大多由一个或多个关节组成，只能进行简单的线性运动。随着计算机技术的快速发展，机械手臂在控制系统上得到了突破性的进展。20世纪80年代，随着传感器技术和计算机视觉技术的 发展，机械手臂在感知和智能化方面取得了显著的进步。现代
的多关节机械手臂不仅可以完成复杂的空间运动，而且能够感知和适应环境变化。 三、机械手臂的分类 机械手臂根据其结构、驱动方式和应用领域可以进行不同的分类。根据结构的不同，机械手臂主要可以分为串联结构和并联结构。串联结构的机械手臂由多个关节连接而成，每个关节都有一个独立的驱动器。并联结构的机械手臂由多个平行连杆组成，每个连杆都有一个独立的驱动器。根据驱动方式的不同，机械手臂可以分为液压驱动、气动驱动和电动驱动。根据应用领域的不同，机械手臂可以分为工业机械手臂、医疗机械手臂和服务机械手臂等。 四、机械手臂的结构和工作原理 机械手臂由关节、连接杆和末端执行器等部件组成。关节是机械手臂实现运动的基本单元，通过驱动器提供动力，并根据控制指令实现特定的运动。连接杆将关节连接起来，形成机械手臂的骨架。末端执行器是机械手臂完成具体任务的部件，如夹持器、工具等。机械手臂的工作原理是通过控制系统控制关节的运动，实现机械手臂的空间定位和轨迹规划。 五、机械手臂的应用领域 机械手臂在制造业、医疗领域以及其他领域都有广泛的应用。在制造业中，机械手臂可以实现各种加工操作，如装配、搬运、焊接、喷涂等。在医疗领域，机械手臂可以用于手术操作、辅助诊断等。在其他领域，机械手臂可以用于危险环境下的工作、空间探测等。机械手臂的应用不断扩展，助力着社会的进步和发展。 六、结论 机械手臂作为一种重要的工业机器人，具有广泛的应用前景。
挖掘机伸缩臂结构设计 一、引言 挖掘机是一种常见的工程机械设备，在工程建设和土木工程中起到了重要的作用。挖掘机的伸缩臂结构是其关键组成部分之一，直接影响挖掘机的工作效率和稳定性。本文将对挖掘机伸缩臂结构进行设计，并详细分析其结构特点和优点。 二、挖掘机伸缩臂结构设计原则 1.结构简单、紧凑，以提高挖掘机整体稳定性和可靠性； 2.材料选用优质钢材，保证臂的强度和刚度； 3.可调节伸缩长度，以适应不同的工作环境和作业需求； 4.设计合理的液压缸和管路系统，以确保伸缩臂的灵活性和平稳性； 5.防止挖掘过程中的振动和冲击，提高挖掘机的安全性。 三、挖掘机伸缩臂结构设计方案 1.选用高强度钢材作为臂的主体结构，以保证其在工作过程中的强度和刚度，提高挖掘机的稳定性； 3.伸缩臂的结构采用滑动设计，以便实现其伸缩功能，并通过液压缸控制其伸缩速度和力量； 4.在伸缩臂的末端设置可更换的工具接口，以适应不同的作业需求； 5.设计合理的液压管路系统，以确保伸缩臂的液压控制灵活、平稳； 6.在臂的外部设置防护装置，防止挖掘过程中发生意外事故。
四、挖掘机伸缩臂结构的特点和优点 1.结构简单紧凑，安装方便，不占用太多的空间； 2.可实现无级调节伸缩长度，适应不同的工作环境和作业需求，提高工作效率； 3.伸缩臂的液压控制灵活、平稳，能够精确控制伸缩速度和力量； 4.伸缩臂的材料选用优质钢材，保证了其强度和刚度，提高了挖掘机的稳定性和可靠性； 5.伸缩臂的防护装置可以有效防止挖掘过程中的振动和冲击，提高了挖掘机的安全性； 6.伸缩臂的工具接口可更换，适应不同的作业需求，提高了挖掘机的灵活性。 五、结论 本文通过对挖掘机伸缩臂结构的设计原则和设计方案的分析，总结出了挖掘机伸缩臂结构的特点和优点。挖掘机伸缩臂结构的设计对于提高挖掘机的工作效率、稳定性和安全性具有重要意义。在实际挖掘机的生产和应用中，应根据具体的作业需求和工作环境，合理设计挖掘机伸缩臂的结构。
单斗反铲挖掘机动臂设计计算结构设计 第一章绪论 液压挖掘机是一种重要的工程机械，它的广泛应用对于减轻劳动量，保证工程质量，加快工程进度，提高劳动生产率起了巨大的作用。传统挖掘机中以反铲单斗液压挖掘机为常见挖掘机机型。反铲挖掘机主要由机架、工作装置及液压辅助装置等组成。反铲挖掘机工作装置由动臂、斗杆、铲斗、连杆机构及油缸组成。常见的反铲工作装置总体来看属于平面连杆机构，各部件之间采用铰接方式并在液压缸的作用下绕铰接点摆动，完成挖掘、提升和卸土等动作，在此课程设计中主要介绍反铲挖掘机工作装置中动臂的结构设计。 动臂是工作装置的主要部件之一，反铲动臂有整体式和组合式两类；整体式动臂又有直动臂和弯动臂两种。直动臂构造简单、轻巧、布置紧凑，主要用于悬挂式挖掘机。整体式弯动臂有利于得到较大的挖掘深度，它是专用反铲装置的常见形式。整体式动臂结构简单、价廉，刚度相同时结构重量较组合式动臂轻。它的缺点是可以实现的挖掘曲线单一，适合于长期用于想死作业的条件下。组合式动臂可以实现同一台挖掘机不同的作业范围，但其结构复杂，制造成本高。本文采用整体式弯动臂。动臂与机架、动臂与斗杆都采用销轴连接。考虑到上述各类动臂的优缺点及结合实际工况，在这里动臂采用整体式弯动臂。
第二章反铲挖掘机的总体设计 2.1 挖掘机作业过程介绍 液压挖掘机的作业过程是以铲斗的切削刃切削土壤并装入斗内。斗装满后提升，回转到卸土位置进行卸土。卸完后铲斗再转回并下降到挖掘面进行下次挖掘。本文主要对工作装置的动臂进行分析，图1-1是组成挖掘机动臂的主要构件。 图2-1 挖掘机动臂的主要构件示意图 动臂下铰接点铰接在转台上，通过动臂油缸4的伸缩，使动臂连同整个工作装置绕动臂下铰接点转动。动臂上铰接点与斗杆11相连，依靠斗杆油缸1使斗杆绕上铰接点转动，再结合铲斗油缸10控制铲斗5的翻转等，最终实现挖掘作业。
多功能抓取机械手臂的设计毕业设计
北方民族大学学士学位论文论文题目: 多功能抓取机械手臂的设计 院（部）名称: 化学与化学工程学院 学生姓名: 李易丽 专业: 过程装备与控制工程学号: 20091216指导教师姓名: 高阳 论文提交时间: 2013-5-11 论文答辩时间: 2013-5-12 学位授予时间:
北方民族大学教务处制
摘要 多功能机械手臂主要用于钥匙、手机、钱包、塑料瓶等物品落入马桶等狭小空间的夹取。它集抓取物体、照明和图像采集的多重功能，能轻便，经济，高效实现掉落物体的抓取工作，特别适于直管道的掏取工作。 为了实现以上功能，本设计进行相应传动机构设计（螺纹传动），抓取机构设计计算（四杆机构），蓄电照明系统的设计，图像采集系统的设计等任务，完成三维建模及机构运动仿真，绘出多功能机械手臂的装配图，零部件图。 关键词：机械手臂；螺纹传动；四杆机构；蓄电照明；图像采集
ABSTRACT Multi-function mechanical hand is mainly used to the clip the keys, cell phone, wallet, plastic bottle and other items falled into narrow space, such as the toilet. It can grab objects, light and get image acquisition and so on. It is economic, efficient to pick up the falling objects, especially for which fall into straight pipe. In order to achieve the above functions, need to design the corresponding transmission mechanism (screw drive), grasping mechanism (four bar linkage) , storage electric lighting system and image acquisition system ,complete the tasks such as the complete 3 d modeling and motion simulation, and draw multi-function mechanical arm assembly drawing, parts drawing. Keywords: Mechanical arm ；Transmission of the whorl ；Four-bar mechanism； Storage electric lighting ；Image acquisition
毕业设计 （说明书） 题目 ：PLC机械手的设计 姓名：王鵬召 学号： 平顶山工业职业技术学院
平顶山工业职业技术学院 毕业设计任务书 姓名专业班级 任务下达日期2014 年 2 月18 日设计（论文）开始日期2014 年 2 月25 日设计（论文）完成日期2014 年 4 月30 日 设计（论文）题目：机械手臂设计 指导教师 院（部）主任
平顶山工业职业技术学院 毕业设计答辩委员会记录 电力工程学院专业，学生文）答辩。 设计题目：机械手臂设计 专题（论文）题目：机械手臂设计 指导老师：答辩委员会根据学生提交的毕业设计材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生答辩委员会人，出席人 答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员：，，， ，，, 。
平顶山工业职业技术学院 毕业设计评语 第页 共页毕业设计及答辩评语：
机械手的设计 本文简要地介绍了工业机器人的概念，机械手的组成和分类，机械手的自由度和座标型式，气动技术的特点，PLC控制的特点及国内外的发展状况。 本文对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时，分别设计了机械手的夹持式手部结构以及吸附式手部结构;设计了机械手的手腕结构，设计了机械手的手臂结构。 设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。 关键词：工业机器人，机械手，气动，可编程序控制器(PLC)
基于STM32的机械臂驱动系统设计 摘要 由于机械臂在各行各业中得到了愈来愈广泛的应用，机械臂控制的多样化、复杂化的需要也随之日趋增多。作为当今科技领域研究的一个热点，提高机械臂的控制精度、稳定性、操作灵活性对于提高其应用水平有着十分重要的意义。 本课题主要对四自由度机械臂控制系统进行了研究与设计。作为运动控制系统的一种，该控制系统主要面向底层，力争开发出一套稳定性高，可靠性强并且定位准确的工业机械臂系统。 首先根据机械臂系统的控制要求，整体上设计出单CPU 的系统控制方案，即通过控制主控制器输出的PWM 波的占空比实现对舵机转动的控制，进而实现各个关节的位置控制。在硬件方面，主要论述了如何以ARM 微处理器STM32F103ZET6、MG995舵机、MG945舵机、超声波传感器和电源模块为主要器件，通过搭建硬件平台和设计软件控制程序构建关节运动控制系统。然后按照结构化设计的思想，依次对以上各部分的原理和设计方法进行了分析和探讨，给出了实际的原理图和电路图。在软件设计方面，按照模块化的设计思想将控制程序分为初始化模块和运行模块，并分别对各个模块的程序进行设计。 实验表明，该机械臂控制系统不仅具有很好的控制精度，还具有很好的稳定性、准确性，而且在很大程度上改善了定位精度。 关键词：四自由度机械臂，STM32，Cortex-M3，脉冲宽度调制
the Design of Manipulator Drive System Based on STM32 Abstract In recent years, robot arm is widely used in industry control, special robot, medical device and home service robots. Research of robot arm control system is a focus in robot area. It is meaningful to increase the performance in accuracy, stability and feasibility. This paper is the research and design about a control system based on a four degrees freedom’s design. And, we strive to develop a high stability, reliability and accurate control system. Firstly, according to the control requirements of the robotic system, the overall design of the system control program is based on a single CPU. Turn the steering control to achieve the control of the duty cycle of the PWM wave output by the main controller, so as to realize the position control of each joint. In terms of hardware, the paper mainly discusses how to use the ARM microprocessor STM32F103ZET6, MG995 Servo, MG945 servos, ultrasonic sensors and power supply module as the main components, build a joint motion control system by building hardware platforms and software control program. Then follow the structured design ideas, principles and design methods sequentially over each part is analyzed and discussed, and then give the actual schematic or circuit diagram. In software design, the control program is divided into the run modules and the initialization module and design program of each module separately. Control system experiments show that the system can significantly improve the precision of control, and improve system stability, accuracy, so that the positioning accuracy of the robot arm has been greatly improved and enhanced. Key Words: Four Degrees Freedom Robot, STM32, Cortex-M3, Pulse Width Modulation