下载文档原格式
圆柱坐标式机械手课程设计引言随着现代工业的发展，机械手作为一种非常重要的自动化装备，在生产线上发挥着至关重要的作用。
而圆柱坐标式机械手作为机械手的一种常见类型，具有较高的灵活性和适应性，并广泛应用于各个工业领域。
本文将对圆柱坐标式机械手的课程设计进行详细介绍。
设计目标本课程设计旨在帮助学生深入了解圆柱坐标式机械手的基本原理和工作方式，并通过实际操作来掌握机械手的控制技术和编程方法。
具体设计目标如下：1.了解圆柱坐标式机械手的结构和工作原理；2.掌握机械手的基本编程语言和指令集；3.能够实现机械手的基本动作控制；4.能够进行机械手的编程调试和故障排除；5.能够应用机械手完成简单的操作任务。
设计步骤步骤一：理论学习在进行实际操作之前，学生首先需要对圆柱坐标式机械手的结构和工作原理进行学习。
教师可以进行课堂讲解，介绍机械手的各个组成部分及其功能，并对机械手的工作原理进行详细说明。
此外，还可以通过实例或案例分析，让学生更好地理解机械手在实际生产中的应用。
步骤二：控制系统学习圆柱坐标式机械手的控制系统是实现机械手动作控制的核心。
学生需要学习机械手控制系统的基本原理，如传感器的应用、控制算法的设计等。
此外，还需了解机械手的编程语言和指令集，包括机械手的坐标系描述、运动指令、速度设置等。
步骤三：实际操控在完成理论学习后，学生需要进行实际操控，以进一步掌握机械手的操作和编程方法。
可以为学生准备一台圆柱坐标式机械手，并给予相应的操作说明。
学生可以按照指定的任务要求，通过编程控制机械手完成相应的动作。
在实际操控过程中，学生应注意机械手的安全操作规范，避免发生意外事故。
步骤四：调试和故障排除在机械手的实际操作中，常常会遇到一些问题，如动作不准确、速度异常等。
学生需要学会如何调试和排除这些问题。
可以给学生提供一些常见问题的案例，让他们进行分析和解决。
在解决问题的过程中，学生需要查阅资料、寻求帮助，并通过实践经验不断积累。
圆柱坐标式机械手
圆柱坐标式机械手是一种基于圆柱坐标系设计的机械手臂，常用于工业生产线
中进行物料搬运、组装等任务。
其设计基于数学中的圆柱坐标系，通过旋转、伸缩等运动实现对工件的精准定位和操作。
结构组成
圆柱坐标式机械手通常由底座、转台、臂架、活动臂、末端执行器等部分组成。
底座固定在地面上，转台可实现水平旋转，臂架通过联轴器与转台相连，活动臂则连接在臂架上，末端执行器负责抓取、放置工件。
工作原理
圆柱坐标式机械手通过控制各关节的运动，实现对工件在水平平面内的定位及
动作。
通过联动转台和臂架，机械手可以在圆柱坐标系内实现三个自由度的运动。
同时，活动臂末端的执行器可根据需要旋转、张合，完成对工件的精确处理。
应用领域
圆柱坐标式机械手适用于需要大范围工作空间及较高精度要求的场景，如汽车
装配线、电子产品制造等。
因其结构简单、操作方便，广泛应用于自动化生产线中，提高了生产效率及产品质量。
发展趋势
随着工业自动化程度的不断提高，圆柱坐标式机械手在工业生产中的应用前景
广阔。
未来，随着技术的不断创新和升级，圆柱坐标式机械手将在精度、速度、功能等方面有所突破，更好地满足各行业的生产需求。
圆柱坐标式机械手的出现，为工业生产带来了更便捷、高效的解决方案，促进
了工业自动化技术的发展。
其优势在于灵活性强、操作简便、可靠性高，将在未来的工业生产中发挥越来越重要的作用。
圆柱坐标型机械手建模圆柱坐标型机械手是一种机械设备，常用于工业领域中的物料搬运、装配和加工等任务。
它具有一组关节和臂架，可以在三个坐标轴上自由移动，并通过各个关节的转动来改变姿态和位置。
本文将详细介绍圆柱坐标型机械手的建模过程。
1. 机械手的几何结构圆柱坐标型机械手由三个主要组成部分构成：基座、臂架和末端执行器。
•基座是机械手的底座，固定在工作台上，并提供机械手的支撑和稳定性。
•臂架由一系列关节连接而成，通常是旋转关节。
每个关节可以通过电机或液压系统驱动，实现旋转运动。
•末端执行器位于机械手的末端，用于执行特定的任务，例如抓取、旋转或加工物料。
机械手可以通过旋转关节的角度、关节之间的长度以及末端执行器的位置来确定其在三维空间中的姿态和位置。
2. 圆柱坐标系圆柱坐标型机械手通常使用圆柱坐标系来描述其在空间中的姿态和位置。
圆柱坐标系由三个主要参数构成：半径r，极角$\\theta$和高度z。
•半径r表示机械手在轴向平面上的距离。
•极角$\\theta$表示机械手相对于参考方向的旋转角度。
•高度z表示机械手在垂直轴向上的位置。
通过控制半径r、极角$\\theta$和高度z的值，可以精确控制机械手在三维空间中的位置和姿态。
3. 圆柱坐标型机械手的建模在建模过程中，需要确定机械手的几何参数和运动范围。
可以利用几何学和运动学的原理来建立机械手的数学模型。
•几何建模：根据机械手的几何结构和坐标系，在三维空间中定义机械手的位置和姿态。
通过确定关节参数和末端执行器的尺寸和形状，可以建立机械手的几何模型。
•运动建模：根据机械手的运动自由度和关节参数，确定机械手的运动规律。
通过分析机械手的运动链式和运动学方程，可以描述机械手关节之间的运动关系，从而实现对机械手的运动控制。
建立好机械手的数学模型后，可以通过数值计算或仿真软件进行模拟。
在模拟过程中，可以改变机械手的关节角度和运动范围，观察机械手的运动轨迹和姿态变化。
4. 圆柱坐标型机械手的应用圆柱坐标型机械手广泛应用于工业领域中的自动化生产线。
（完整版）圆柱坐标系工业搬运机器人结构毕业设计以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。
摘要文章综述了机器人近几十年来的发展状况及有关的问题，并对圆柱坐标系机器人进行了结构方面的设计。
对在圆柱坐标系机器人设计的过程中所遇到的问题进行了初步的研究和分析：对其结构选型、设计计算作了定量的研究；对其定位、精度确定等问题进行了初步研究；对其发展历史、现状及其未来的发展趋势做了一定程度的分析和探讨。
本测量机结构为通过两根丝杠轴在电机的带动下转动，实现Y，Z轴的移动，通过电机带动谐波齿轮，实现Z轴的转动，进而使机械手有三个自由度。
圆柱坐标系机器人已广泛应用于工业生产的各个领域，关键词：圆柱形机器人，误差，精度，伺服电机ABSTRACTThis paper reviewed the development of robots in recent decades the situation and related issues, and cylindrical coordinate system for the structure of the robot design. Cylindrical coordinate system in the process of robot design issues encountered in the preliminary research and analysis: Selection of its structure, design and calculation of quantitative research; its position on issues such as accuracy to determine a preliminary study ; their development and future development trend of doing a certain degree of analysis and discussion. Structure of the measuring machine screw through the two-axis motor driven in rotation, the realization of Y, Z axis movement, through the of Z-axis of rotation, so that there are three degrees of freedom manipulator. Cylindrical coordinate system the robot widely used in various fields of industrial production,Key words: cylindrical robot, error, precision, servo motor目录第1章绪论 (1)1.1机器人工业发展史 (1)1.2工业机器人的定义 (1)1.3机器人的结构 (1)1.4机器人的几何模型 (2)1.5机器人的主要技术参数 (3)1.6工业机器人的分类 (3)第2章工业机器人结构总体设计 (5) 2.1确定机器人类型 (5)2.2 机器人基座 (5)2.3 谐波齿轮传动 (5)2.3.1谐波齿轮构成 (6)2.3.2谐波齿轮特点 (6)2.3.3谐波齿轮传动的工作原理 (6) 2.4 丝杠 (7)2.5 伺服电机 (7)2.3.3伺服电机类型选择 (7)2.3.3交流伺服电机工作原理 (8) 2.3.3交流伺服电机控制方法 (8)第3章结构强度分析与计算 (10) 3. 1Y轴设计 (10)3.1.1滚珠丝杠副的选择和计算 (10) 3.1.2丝杆校验 (12)3.1.3伺服电机的选择 (14)3.1.4轴承的选择 (17)3. 2Z轴设计 (18)3.2.1滚珠丝杠副的选择和计算 (18) 3.2.2丝杆校验 (21)3.2.3伺服电机的选择 (24)3.2.4轴承的选择 (27)3.3谐波齿轮的选择和计算 (28)3.4主轴上伺服电机的选择和计算 (30)3.5螺栓的计算 (31)3.5.1连接Z轴与Y轴的螺栓的计算 (31)第4章结构强度分析与计算 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第1章绪论1.1机器人工业发展史1958年，美国推出了世界上第一台工业机器人实验样机。
四自由度圆柱坐标机器人机械手臂设计毕业论文（设计）毕业论文设计坐标型工业机器人机械设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
摘要通过对机械设计、制造及其自动化专业课程的学习，总结大学三年所学的知识，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，以及实际操作中的应用情况，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、腰座等各部分机械结构以及机械手控制系统（传动系统、驱动系统）进行了详细的设计。
同时对其控制系统和液压系统进行了理论分析和设计计算。
基于PLC对机械手的控制系统进行了深入细致的设计，通过对机械手作业的工艺过程和控制要求的分析，设计了控制系统的硬件电路，同时编制了机械手的控制程序。
设计达到了预期目标。
关键词：机械手；PLC；液压伺服定位；电液系统摘要 (1)关键词 (1)第一章前言 (4)1.1选题背景 (4)1.2设计目的 (4)1.3发展现状和趋势 (5)第二章机械手各部件的设计 (6)2.1机械手的总体设计 (6)2.1.1机械手总体结构的类型 (6)1.直角坐标机械手结构特点 (6)2.圆柱坐标机械手结构特点 (6)3.球坐标机械手结构特点 (7)4.关节型机械手结构特点 (7)2.1.2具体采用方案 (7)2.2机械手手爪结构设计 (8)2.2.1设计要求 (8)2.2.2驱动方式 (9)2.2.3典型结构 (10)2.3机械手手腕结构的设计 (11)2.3.1 手腕结构的设计要求 (11)2.3.2具体设计方案 (12)2.4机械手手臂结构的设计 (13)2.4.1手臂结构的设计要求 (13)2.4.2具体设计方案 (13)2.5机械手腰座结构的设计 (14)2.5.1腰座结构的设计要求 (14)2.5.2具体设计方案 (15)2.6机械手的机械传动机构设计 (15)2.6.1传动机构设计应注意的问题 (16)2.6.2常用的传动机构形式 (16)2.6.3具体设计方案 (18)2.7机械手驱动系统设计 (18)2.7.1常用驱动系统及其特点 (18)2.7.2具体设计方案 (19)2.8 机械手手臂的平衡机构设计 (19)2.8.1平衡机构的形式 (19)2.8.2具体设计方案 (20)第3章理论分析和设计计算 (20)3.1电机选型有关参数计算 (20)3.1.1有关参数的计算 (20)3.1.2电机型号的选择 (23)3.2液压传动系统设计计算 (25)3.2.1确定液压系统基本方案 (25)3.2.2拟定液压执行元件运动控制回路 (27)3.2.3液压源系统的设计 (27)3.2.4绘制液压系统图 (28)3.2.5确定液压系统的主要参数 (28)3.2.6计算和选择液压元件 (34)第4章机械手控制系统的设计 (36)4.1硬件设计 (36)4.1.1操作面板布置 (36)4.1.2工艺过程与控制要求 (37)4.1.3作业流程 (38)4.1.4控制器的选型 (39)4.1.5控制系统原理分析 (40)4.1.6 PLC外部接线设计 (41)4.1.7 I/O地址分配 (41)4.2软件设计 (42)4.2.1控制主程序流程图 (42)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)第一章前言1.1选题背景由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，对工作效率的提高迫在眉睫。
圆柱坐标式机械手设计概述圆柱坐标式机械手是一种广泛应用于工业生产线的机械设备，它可以在三维空间内进行各种运动控制，并完成各种任务，如搬运、装卸、加工等。
本文将对圆柱坐标式机械手的设计概述进行分析和讨论。
一、圆柱坐标系介绍圆柱坐标系是一种三维空间坐标系，其重要特点是使用极坐标系描述位置，即使用径向位置、角度和高度三个坐标描述三维空间内的任意一点。
在工业生产过程中，往往需要机械手能够在三维空间内进行移动、夹取等操作，因此圆柱坐标系的运动学性能就显得尤为重要。
二、圆柱坐标式机械手的结构设计圆柱坐标式机械手一般由底座、支臂、旋转关节、手臂、手腕和末端执行器等部分组成。
其中，底座是支架的基础结构，在整个机械手的运动过程中起到了稳定支撑的作用；支臂是机械手上升了一定高度后的支撑结构，通过旋转关节的转动实现机械手的转动操作；手臂是机械手的伸缩结构，它与旋转关节之间通过伸缩体连接，可以实现手臂的伸缩操作；手腕是机械手的转动结构，可以使整个手臂和末端执行器以各种不同的角度进行转动；末端执行器是机械手的活动手指，可以进行抓取、松开、旋转等操作。
三、圆柱坐标式机械手的动力学设计圆柱坐标式机械手在运动控制中需要考虑其负载能力和加速度等因素，这就需要进行动力学设计和分析。
主要考虑的参数包括机械手的载重能力、速度限制、加速度、惯性、运动惯量等。
这些参数的合理设定才能保证机械手在使用过程中的安全性和稳定性，从而达到高效地完成工作的目标。
四、圆柱坐标式机械手的控制系统设计圆柱坐标式机械手的控制系统设计包括硬件和软件两个方面。
硬件部分主要包括电机、传感器、执行器等元器件，这些元器件需要在系统之间进行良好的连接和配合，以实现机械手的各项运动和动作。
软件部分主要包括核心的程序控制器、编程、监控和数据处理等方面的设计，是整个控制系统的核心和基础，决定了机械手的操作精度和稳定性。
五、圆柱坐标式机械手的应用领域圆柱坐标式机械手的应用范围非常广泛，它可以应用于制造业、物流、医疗、农业等领域。
圆柱坐标机械手结构设计圆柱坐标机械手是一种常见的机器人结构，其可灵活地工作于三维空间内，并可实现各种各样的操作任务。
设计一台圆柱坐标机械手需要考虑多个方面，如机械结构的安全性能、控制系统的精度和可靠性等等。
在本文中，我们将对圆柱坐标机械手结构设计进行详细讨论，并介绍其在不同领域的应用。
1.结构设计圆柱坐标机械手结构设计需要考虑其空间可达性、负载能力、动力学性能、稳定性等因素。
其中空间可达性是一个重要的指标，它决定了机械手能够工作的范围和精度。
一般来说，机械手的可达范围应该涵盖整个工作空间，且在整个范围内的精度应该足够高。
在设计机械手结构时，我们可以采用链式结构或者纵向结构。
链式结构包括末端链式机械手和中心链式机械手，其构造简单、操作灵活，但其负载能力和精度较低。
纵向结构包括柱形机械手和底座机械手，其结构稳定、负载能力高，适用于重载和高精度的操作。
2.控制系统圆柱坐标机械手的控制系统包括机械运动控制和机器视觉控制。
机械运动控制采用轴控制和运动控制器实现机械手在三维空间内的操作。
在轴控制中，机械手的每个关节都由一个电机控制，通过给电机施加不同大小的电流来控制关节的运动。
运动控制器负责管理机械手的所有电机，并根据运动的需求控制各个关节以实现所需运动。
机器视觉控制也是圆柱坐标机械手中不可缺少的一部分。
机器视觉控制可以通过摄像机来实现对机械手末端的精确控制，从而确保其在执行任务时的精确性和准确性。
此外，还可以利用机器学习技术来对机械手运动进行优化和改进，从而提高机械手的智能化水平。
3.应用领域圆柱坐标机械手在工业、医疗、科研等领域都有广泛的应用。
在工业领域，机械手可以承担自动化生产线上的装配和加工任务，提高生产效率和降低劳动成本；在医疗领域，机械手可以用于手术等高精度操作，避免对患者的人为破坏；在科研领域，机械手可以用于承担各种测量和实验任务，对工程技术的发展做出贡献。
综上所述，圆柱坐标机械手是一种重要的机器人结构，其结构设计、控制系统和应用领域都有着广泛的应用前景。
圆柱坐标式机械手结构设计引言圆柱坐标式机械手广泛应用于工业自动化领域，具有较高的灵活性和精度。
本文将对圆柱坐标式机械手的结构设计进行详细分析与探讨。
结构设计方案圆柱坐标式机械手的结构设计包括机械结构和控制系统两个方面。
机械结构设计1. 基座：机械手的基座是安装机械手关节的支撑结构，通常采用坚固的钢板焊接而成，以确保机械手在工作中的稳定性和刚性。
2. 旋转关节：旋转关节是机械手的第一关节，它负责控制机械手在水平面内的旋转运动。
通常采用电机驱动的齿轮传动机构实现旋转运动，并通过编码器测量旋转角度，以提供反馈控制。
3. 升降臂：升降臂是机械手的第二关节，它负责控制机械手的垂直运动。
升降臂通常由伸缩式气缸或电动升降装置实现，通过伸缩运动来控制机械手的升降。
4. 伸缩臂：伸缩臂是机械手的第三关节，它负责控制机械手在水平方向的伸缩运动。
伸缩臂通常采用液压缸或气缸驱动，通过伸缩运动来控制机械手的伸缩距离。
5. 夹爪：夹爪是机械手的末端执行器，用于抓取和放置工件。
夹爪通常采用气动或电动夹持机构，以实现对工件的抓取和释放操作。
控制系统设计1. 运动控制：机械手的运动控制系统通常由计算机或嵌入式控制器控制。
控制系统接收传感器反馈的位置信息和运动目标，通过控制算法计算出适当的控制信号，并驱动相应的执行机构，实现机械手的运动控制。
2. 位置检测：位置检测是机械手控制系统的关键环节，通过编码器、光电开关或激光测距传感器等设备，实时检测机械手各关节的位置，并将位置信息反馈给控制系统，以实现精确的位置控制。
3. 安全保护：机械手在工作中需要与人类共同操作，在设计控制系统时需要考虑安全保护措施。
例如，设置急停开关、防止碰撞传感器和安全光栅等设备，以确保机械手在意外情况下能够停止运动并保护操作人员的安全。
结论圆柱坐标式机械手的结构设计是实现其高精度、高效率工作的基础。
合理的机械结构和控制系统设计可以提高机械手的运动灵活性和精度，从而满足各种工业生产需求。
第1章绪论1.1工业机械手概况工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。
它是一种自动的、位置可控的、具有编程功能的多功能操作机，这种操作机具有几个轴，能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置以执行各种任务。
而机械手臂的研究，开发和设计是从二十世纪中叶开始的。
我国的工业机械手是从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”，“八五”科技攻关，目前已经基本掌握了机械手的设计制造技术，控制系统硬件及软件设计技术，运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆，弧焊，点焊，装配，搬运等机器人.其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线上获得规模应用，弧焊机器人已经应用在汽车制造企业的焊装生产线上。
但总的来看，我国的工业机械手技术及其工程应用水平和国外比还有一定得距离，如：可靠性低于国外产品;机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。
影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件，硬件和机械结构。
目前工业机械手仍大量应用在制造业，其中汽车工业占第一位（占28.8%），电器制造业第二位（占16.4%），化工第三位（占11.7%）。
发达国家汽车行业机械手应用占保有量百分比为23.4%-53%，年产每万量汽车所拥有的机械手数为（包括整车和零部件）：日本88.0台，德国64.0台，法国32.2台，英国26.9台，美国33.8台，意大利48.0台。
机械手主要由手部和运动机构组成。
手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。
为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。
自由度是机械手设计的关键参数。
自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。
一般专用机械手有2～3个自由度上料机械手与通用机械手相比，其中上料机械手种的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料，工件的自动搬运及上下料工作。
例如铝型材料挤压成型铝棒料的搬运及高温棒料的自动上料作业，最大抓取棒料直径可达180mm,最大抓握重量可达30公斤。
最大行走距离为1200mm.根据作业要求及载荷情况，机械手各关节运动速度可调。
移动式搬运上料机械手主要由手爪，小臂，大臂，手臂回转机构，小车行走机构，液压泵站，电气控制系统组成。
整个机械手及液压系统均集中设置在行走小车上，结构紧凑。
电气控制系统采用OMRON的可编程控制器，各种作业的实现可以通过编程实现。
国内外实际上使用的多为定位控制的机械手，没有视觉及触觉反馈。
目前，世界各国正积极研制带有“视觉”和“触觉”的工业机械手，使它能对所抓取的工件可以进行分辨，能选取所需要的工件，并正确的夹持工件，进而精确的在机器中定位，定向。
为使机械手有“眼睛”去处理方位变化的工件和分辨形状不同的零部件，它由视觉传感器输入三个视图方向的视觉信息，通过计算机进行图形分辨，判别是否是所要抓取的工件。
为防止握力过大引起物件损坏或握力过小引起物件滑落下来，一般采用两种方法：一是检测把握物体手臂的变形，以决定适当的握力；另一种是直接检测指部与物件的滑动位移，来修正握力。
因此，这种机械手具有以下几个方面的性能：1、能准确的抓住方位变化的物体；2、能判断对象的重量；3、能自动避开障碍物；4、抓空或抓里不足时能够检测出来。
这种具有感知能力并对感知的信息做出反映的工业机械手称之为‘智能机械手’。
现在，工业机械手的使用范围只限于在简单重复的操作方面节省人力，其效用是代替从事繁重工作，危险工作，单调重复的工作，恶劣环境下的工作方面尤其明显。
至于像汽车工业和电子工业之类的消费工业部分，机械手的应用情况决不能说是最好的。
虽然这些工业部门工时不足的问题尖锐，但采用机械手只限于一小部分工序，其原因是，其原因是，工业机械手的性能还不能满足这些部门的要求，适于机械手工作范围很狭小。
这是主要原因。
经济性问题当然也很重要，采用机械手来节约人力从经济上来看，不一定总是合算的。
然而，利用机械手或类似机械设备节省人力和实现生产合格化得要求，今后还会持续增长，只要技术方面和价格方面存在的问题获得解决，机械手的应用必将会飞跃发展。
目前，工业机械手有很大一部分应用于制造业的物流搬运中。
极大的促进物流自动化，随着生产的发展，搬运机器人的各方面的性能都得到了很大的改善和提高。
气动机械手大量的应用到物流搬运机器人领域。
在手爪的机械结构方面根据所应用场合的不同以及对工件夹持的特殊要求，采取了多种形式的机械结构来完成对工件的夹紧和防止工件脱落的锁紧措施。
在针对同样的目标任务，采取多种运动方式相结合的方式来达到预定的目的。
驱动方面采用了一台工业机器人多种驱动方式的情况，有液压驱动，气压驱动，步进电机驱动，伺服电机驱动等等。
愈来愈多的搬运机器人是采用混合驱动系统的，这样能够更好的发挥各驱动方式的优点，避免缺点。
并且在它的控制精度方面和搬运效率方面有了很大的提高。
在搬运机械手的控制方面，出现了多种控制方式。
如：由原始的电控的机械手，较先进的基于工控机控制的，基于PC控制的，进一步的嵌入式PC控制技术，还有采用PLC可编程控制的。
在物料搬运方面近年来呈现出的趋势就是系统化。
无论是我国还是国外，物料搬运的发展都是由单一设备走向成套设备，由单机走向系统。
在制造业方面，随着JIT,FMS,CIMS等现代制造技术的发展，对物料搬运系统也提出了新的要求。
其特点是力求减少库存、压缩等待和辅助时间，使多品种、少批量的物料准时到达要求的地点。
这一趋势在机械工业方面得到了很大的应用。
其中采用了机器人等先进的物料搬运技术，促进了机械工业的技术进步和生产水平提高。
1.2工业机械手的分类机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；1、专用机械手附属于主机的，具有固定程序而无独立控制系统的机械装置，这种机械手工作对象不变，动作较简单，结构简单，实用可靠，适用于成批，大批量生产自动线或专机作为自动上，下料用。
2、通用机械手具有独立控制系统，程序可变，动作灵敏，动作灵活多样的机械手。
通用机械手工作范围大，定位精度高，通用性强，适用于工件经常变换的中，小批量自动化生产。
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。
机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。
有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。
1.3工业机械手在工业生产中的应用工业机械手在生产中的应用非常广泛，可以归纳为以下一些方面：1、建造旋转零件体（轴类，盘类，环类零件）自动线，一般都采用机械手在机床之间传送工件。
2、在实现单机自动化方面。
（1）各类半自动车床，有自行夹紧，进刀，切削，退刀和松开的功能，但仍需人工上下料，装上机械手，可实现全自动化生产。
（2）注塑机有加料，合模，成型，分模等自动工作循环，装上机械手自动取料，可实现全自动生产。
（3）冲床有自动上下冲压循环，安装机械手上下料，可实现冲压生产自动化。
3、铸、锻、焊、热处理等加工方面。
总的来说，由于工业机械手的特点满足了社会生产的需要，进而带来了经效益。
其特点：1、对环境的适应性强，能代替人从事危险，有害的操作，在长时间对人体害的场所，机械手不受影响。
2、机械手能持久，耐劳，可以把人从繁重的单调的劳动中解放出来，并能扩大和延伸人的功能。
3、动作准确，可保证稳定和产品的质量，同时，可避免人为的操作错误。
4、通用性灵活性好，特别是通用工业机械手，能适应产品品种迅速变化的要求，满足柔性生产的需要。
5、采用机械手能明显的提高劳动生产率和降低成本。
第2章工业机械手的设计方案2.1 工业机械手的组成工业机械手是由执行机构，驱动机构和控制部分所组成，各部分关系如下框图执行机构执行机构包括抓取部分（手部），腕部，臂部和行走机构等运动部件所组成。
1、手部：直接与工件接触的部分，一般是会转型或平移型。
传力机构的形式较多。
常用的有：滑槽杠杆式，连杆杠杆式，弹簧式等。
2、腕部：是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物体的方位。
3、臂部：手部是支撑被抓取物件，手部，腕部的重要部件。
手臂的作用是带动手指抓取物件，并按预定要求将其搬运到给定的位置。
该设计的手臂有四个自由度，采用圆柱坐标（前后、上下直线往复运动和左右旋转）。
圆柱坐标占空间小，工作范围大，惯性大，且不能抓取底面物体，一般为专用机械手。
4、行走机构：有的工业机械手带有行走机构。
该机械手采用V型导轨作为底座行走机构（X轴向直线移动）5、驱动机构：有气动，液动，电动和机械式四种形式。
该机械手采用液压驱动。
6、控制系统：点位控制及连续控制。
7、机身。
2．2规格参数工业机械手的规格参数是说明机械手规格和性能的具体指标，一般包括以下几个方面：1、抓重：额定抓取重量或额定负荷，单位为公斤。
该机械手抓重为30kg。
2、自由度数目和坐标形式：该机械手整机，手臂和手腕等运动共有4个自由度，坐标形式为圆柱坐标。
3、驱动方式：液动。
4、手臂运动参数：800mm5、手腕运动参数：小于180°6、手指夹持范围：Φ65~Φ857、定位精度：±3mm8、轮廓尺寸：2350*1950*900(mm)9、整机重量：略。
2.3 设计路线与方案2.3.1 设计步骤1、查阅相关资料。
2、确定研究技术路线与方案构思。
3、结构和运动学分析。
4、根据所给规格，范围，性能进行分析，强度及运动学校核。
5、根据所给技术参数进行计算。
6、绘制工作装配图草图。
7、绘制总图及零件图等。
8、总结问题进行分析解决。
2.3.2 研究方法和措施使用现代设计方法和液压传动技术进行设计，采用圆柱坐标（4个自由度）2.4本章小结本章主要按照机械手的组成初步拟定了总体的设计方案和设计路线，制定了初步的设计步骤，给出该机械手的相关参数。
第三章 计算与分析3.1 手部手部按其夹持工件的原理，大致可分为夹持和吸附两大类。
夹持类最常见的主要有夹钳式，该机械手采用夹钳式手部设计。
夹钳式手部由手指，传动机构和驱动装置组成，它对抓取各种形状的工件有较大的适应性，可以抓取轴，盘，套类零件，该机械手采用2个手指。
3.1.1 夹钳手部设计的基本要求1、应具有适当的夹紧力和驱动力。
2、手指应具有一定得开闭范围。
