(机械制造行业)机械手课程设计

机械手课程设计cad图纸一、课程目标知识目标：1. 学生能理解机械手的基本结构及其在设计中的功能。

2. 学生能掌握CAD软件的基本操作，包括绘图、修改、标注等。

3. 学生能运用CAD软件绘制出机械手的三视图，并正确表达尺寸。

技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行机械设计，具备初步的工程图纸绘制能力。

2. 学生能够通过实际操作，提高空间想象能力和解决问题的能力。

3. 学生能够通过团队协作，完成机械手的设计任务，提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械设计和制造的兴趣，激发创新意识。

2. 学生在课程中培养严谨、细致的工作态度，提高责任感和成就感。

3. 学生通过课程学习，认识到团队合作的重要性，培养集体荣誉感。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为具体学习成果，包括但不限于：1. 学生能独立完成机械手的三视图绘制，正确表达尺寸。

2. 学生能通过小组讨论，优化机械手设计，提高其性能。

3. 学生在课程结束后，能对CAD软件在机械设计中的应用有更深入的理解，为未来深入学习奠定基础。

二、教学内容1. 机械手基本结构及功能介绍：包括机械手的组成部分、工作原理及在设计中的应用。

- 教材章节：第二章 机械手基础知识- 内容列举：机械手的分类、结构、功能及其在设计中的重要性。

2. CAD软件基本操作与使用技巧：学习CAD软件的界面、绘图、修改、标注等功能。

- 教材章节：第三章 CAD软件应用- 内容列举：CAD软件的基本操作、绘图工具、修改工具、标注方法等。

3. 机械手三视图绘制与尺寸标注：学习如何利用CAD软件绘制机械手三视图，并正确表达尺寸。

- 教材章节：第四章 机械图纸绘制- 内容列举：三视图绘制方法、尺寸标注规范、视图布局等。

4. 机械手设计优化与团队协作：通过小组讨论，优化机械手设计，提高其性能。

- 教材章节：第五章 机械设计与优化- 内容列举：设计优化方法、团队协作技巧、沟通与协调等。

机械手组态课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解机械手的基本结构、工作原理及组态设计的基本概念；2. 学生能掌握机械手的运动学、动力学基本知识，并运用这些知识分析机械手的运动特性；3. 学生能了解并描述机械手在不同工业应用场景中的组态设计要求及实现方法。

技能目标：1. 学生能运用CAD软件进行机械手的结构设计，完成简单的组态设计；2. 学生能运用仿真软件对机械手进行运动仿真，分析并优化机械手的运动轨迹；3. 学生能通过实际操作，掌握机械手的调试方法，实现基本的运动控制。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习机械手组态课程，培养对工程技术的兴趣和热情，提高对工业自动化发展的认识；2. 学生在学习过程中，能够树立正确的工程观念，认识到组态设计在工业生产中的重要性；3. 学生能够养成团队协作、沟通交流的良好习惯，提高解决实际问题的能力。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在培养学生的动手能力、创新能力和实际应用能力。

学生特点：学生具备一定的机械基础知识和计算机操作能力，对新技术和新方法充满好奇。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以项目驱动的方式进行教学，使学生在实践中掌握知识，提高技能。

同时，注重培养学生的团队协作能力和解决实际问题的能力。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程的学习和实际工作打下基础。

二、教学内容1. 机械手基本结构与工作原理：包括机械手的类型、构成、驱动方式及控制系统介绍，使学生建立对机械手的整体认识。

教材章节：第一章 机械手概述2. 机械手的运动学与动力学分析：讲解机械手运动学、动力学基本理论，分析机械手的运动特性。

教材章节：第二章 机械手的运动学与动力学3. 机械手组态设计方法：介绍组态设计的概念、流程及方法，结合实际案例进行分析。

教材章节：第三章 机械手组态设计4. CAD软件在机械手结构设计中的应用：教授CAD软件的基本操作，指导学生完成简单的机械手结构设计。

大三机械设计课程设计大三机械设计课程设计是一个综合性的实践项目，旨在让学生掌握机械设计的基本原理和方法，培养其解决实际问题的能力。

以下是一个大三机械设计课程设计：题目：设计一个简单的机械手一、设计任务设计一个简单的机械手，用于抓取和搬运物体。

要求机械手能够实现以下功能：1.抓取物体：机械手能够抓取不同形状和大小的物体。

2.搬运物体：机械手能够将物体从一个位置移动到另一个位置。

3.释放物体：机械手能够将物体释放到指定位置。

二、设计要求1.机械手结构简单、紧凑，易于制造和装配。

2.机械手具有足够的刚度和稳定性，能够承受一定的工作负载。

3.机械手操作简便、灵活，能够适应不同形状和大小的物体。

4.机械手具有安全保护装置，避免在操作过程中对人员造成伤害。

三、设计步骤1.确定设计参数：根据设计任务和要求，确定机械手的基本参数，如手指数量、长度、角度等。

2.选择传动方式：根据设计参数和要求，选择合适的传动方式，如齿轮传动、连杆传动等。

3.设计机械手结构：根据传动方式，设计机械手的整体结构，包括手指、传动机构、支撑结构等。

4.进行运动分析和动力学分析：对机械手的运动进行详细的分析，包括手指的开合运动、抓取物体的过程等。

同时进行动力学分析，确定机械手的负载能力和稳定性。

5.进行结构设计：根据运动分析和动力学分析的结果，对机械手的结构进行详细的设计，包括零件的尺寸、材料选择、热处理工艺等。

6.绘制图纸：根据结构设计的结果，绘制机械手的装配图、零件图等图纸。

7.编写设计说明书：编写详细的设计说明书，包括设计任务书、设计方案说明、设计计算书等内容。

8.提交成果：将设计图纸和设计说明书提交给指导老师进行评审和答辩。

四、注意事项1.在设计过程中要充分考虑机械手的制造工艺和装配工艺，确保设计的可行性和实用性。

2.在进行运动分析和动力学分析时要考虑各种可能的工况和条件，确保设计的可靠性和稳定性。

3.在进行结构设计时要注重细节和精度，确保设计的精确性和美观性。

机械手抓的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解机械手抓的基本原理，掌握其组成部分及功能。

2. 学生能描述机械手抓在工业生产中的应用及其优点。

3. 学生能掌握机械手抓的运动学及动力学相关知识，如力的合成与分解、简单机械原理等。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决机械手抓在实际应用中的问题。

2. 学生能够通过小组合作，设计并制作一个简单的机械手抓模型，展示其功能和操作过程。

3. 学生能够运用绘图软件，绘制机械手抓的三视图及零件图。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械工程及自动化技术的兴趣和热情，激发创新意识。

2. 培养学生团队合作精神，学会倾听、交流、协作和分享。

3. 培养学生关注科技发展，了解机械手抓在现实生活中的应用，认识到科学技术对社会进步的推动作用。

课程性质：本课程为实践性较强的综合课程，结合理论知识与动手操作，提高学生的实践能力和创新能力。

学生特点：六年级学生具有较强的观察力、思维能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢探索和挑战。

教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动参与，注重培养学生的实践能力和团队合作精神。

通过课程学习，使学生将理论知识与实践相结合，提高综合运用知识解决问题的能力。

二、教学内容1. 引入新课：通过展示机械手抓的视频资料，激发学生兴趣，引导学生了解机械手抓的基本概念和应用场景。

相关教材章节：第一章 机械原理概述2. 理论知识学习：（1）机械手抓的组成部分及功能；（2）机械手抓的运动学及动力学原理；（3）机械手抓在工业生产中的应用及优点。

相关教材章节：第二章 动力与机械传动；第三章 机器人与自动化3. 实践操作：（1）小组合作设计并制作一个简单的机械手抓模型；（2）操作演示，展示机械手抓的功能和操作过程；（3）运用绘图软件，绘制机械手抓的三视图及零件图。

相关教材章节：第四章 机械设计基础；第五章 机器人编程与控制4. 教学进度安排：（1）第一课时：引入新课，了解机械手抓的基本概念；（2）第二课时：学习机械手抓的组成部分、功能及运动学动力学原理；（3）第三课时：探讨机械手抓在工业生产中的应用及优点；（4）第四课时：分组设计并制作简单的机械手抓模型；（5）第五课时：操作演示，绘制三视图及零件图，总结评价。

基于单片机控制的工业机械手控制系统课程设计（摘要与目录在最后）第一章绪论1.1机械手的概述1.1.1机械手的简介机械手是模仿着人手的部分动作，按照给定程序、轨迹和要求能实现自动抓取、搬运的自动机械装置。

在工业生产中应用的机械手叫做“工业机械手”。

在实际生产中，应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率，可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产。

尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境下，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。

随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，在机械加工、冲压、锻、铸、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等领域得到了越来越广泛的应用。

国内外对机器人及机械手所作的定义不尽相同。

国际标准化组织对机器人的定义:机器人是一种能自动定位、可控的可编程的多功能操作机。

这类操作机具有几个轴在可编程序操作下，能处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务。

美国国家标准(NBS)对机器人的定义:“一种可编程，并在自动化控制下执行某种特定操作和移动作业任务的机械装置。

”日本工业机器人协会对工业机器人的定义:“一种装备有记忆装置和最终执行装置，能够完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。

”它又分为以下两种情况来定义:(1)工业机器人:“一种能执行与人的上肢类似动作的多功能机器。

”(2)智能机器人:“一种具有感觉和识别能力，并能够控制自身行为的机器。

”机械手由执行机构、驱动－传动系统和控制系统这三部分组成，如下图所示。

1.1.2机械手的类型机械手一般分为三类。

第一类是不需要人工操作的通用机械手，它是一种独立的不附属于某一主机的装置。

它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定工作。

它的特点是除具备普通机械的物理性能外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。

第二类是需要人工操作的，称为操作机。

它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电信号操作机械手来进行探测月球、火星等。

《机电系统》课程设计说明书课程设计任务书姓名班级学号设计题目简易型机械手的设计设计任务：（1）方案论证；在其基础上进行机械手的总体设计，并绘制总体布局图。

（2）驱动系统设计：根据机械手的特点，选用舍党的驱动方式，根据总体设计要求进行电机选型。

进行电机选型相关计算。

进行驱动系统零部件的选型和设计。

绘制驱动系统布局图。

（3）控制系统设计：确定机械手的控制方式并进行控制系统的控制与编程。

绘制控制系统布局图。

（4）传感与测试系统设计：进行控制与驱动系统的传感与测试系统的设计。

（5）机械本体设计：进行机械本体零部件设计，绘制总体和零件图。

设计工作量:（1）设计说明书一份（2）CAD图纸5张（3）文档整理排版指导教师设计时间2011年1月3日～2011年1月21日目录第1章绪论 (1)1.1机械手概述 (1)1.2机械手的设计目的 (3)1.3机械手的设计内容 (4)1.4机械手的分类及其在生产中的应用 (5)1.5机械手的应用意义 (8)1.6机械手的技术发展方向 (9)第2章设计方案的论证 (10)2.1机械手的总体设计 (10)2.2机械手腰座结构的设计 (12)2.3机械手手臂结构的设计 (14)2.4工业机器人腕部的结构 (16)2.5机械手末端执行器（手爪）的结构设计 (18)2.6机械手的机械传动机构的设计 (21)2.7机械手驱动系统的设计 (26)2.8机器人手臂的平衡机构设计 (33)第3章理论分析和设计计算 (34)3.1液压传动系统设计计算 (34)3.2电机选型有关参数计算 (43)第4章控制系统的设计 (47)4.1可编程控制器PLC (47)4.2 PLC的选型 (51)4.3机械手的工艺流程 (53)4.4 机械手的PLC控制系统程序 (57)第5章机械手本体设计 (59)5.1 机械手零部件设计 (59)5.2 机械手总成和零件图................................................ . (61)致谢 (62)参考文献 (63)第1章绪论1.1机械手的概述机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。

多功能机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多功能机械手的基本原理和结构组成，掌握其工作方式和应用领域。

2. 学生能够描述多功能机械手的关键技术，如传感器应用、程序控制等，并了解其在实际工程中的重要性。

3. 学生能够解释多功能机械手设计中涉及的基础物理和数学概念，如力学、电学等。

技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计并制作一个简单的多功能机械手模型，展示其基本功能。

2. 学生通过小组合作，提高问题解决能力和团队协作能力，能够进行有效的沟通与展示。

3. 学生能够使用适当的工具和设备，进行机械手的组装和调试。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对工程技术和创新设计感兴趣，增强对科学探究的热情。

2. 学生在学习过程中，形成良好的工程意识，认识到科技对生活的影响，增强社会责任感。

3. 学生通过实践活动，体会团队合作的重要性，发展积极向上的学习态度和坚持不懈的精神。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标具体、可衡量，旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生不仅掌握多功能机械手的相关知识，还能够在实际操作中提升技能，同时培养积极的情感态度和价值观。

通过分解课程目标为具体的学习成果，将有助于教学设计和评估的有效开展。

二、教学内容本章节教学内容围绕多功能机械手的设计与制作展开，包括以下部分：1. 基本原理与结构- 机械手的结构组成及其功能- 常用驱动方式及其特点- 传感器的工作原理与应用2. 技术与编程- 程序控制基础- 机械手运动控制算法- 传感器数据采集与处理3. 设计与制作- 机械手设计流程与方法- 模型制作材料与工具的选择- 组装与调试技巧4. 实践操作- 设计并制作一个多功能机械手模型- 编程实现机械手的运动控制- 模型性能测试与优化教学内容依据课程目标制定，注重科学性和系统性。

教学大纲明确如下安排：第一周：基本原理与结构学习，了解机械手的相关知识。

第二周：技术与编程学习，掌握机械手的控制方法。

1 1前言1.1工业机器人简介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）（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。

（4）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作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。

搬运式机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握搬运式机械手的基本结构、工作原理及功能特点；2. 了解搬运式机械手在工业生产中的应用场景及其优势；3. 掌握与搬运式机械手相关的安全操作规范及维护保养知识。

技能目标：1. 培养学生能够运用所学知识分析、解决实际生产中搬运式机械手的使用问题；2. 提高学生动手操作搬运式机械手进行简单搬运任务的能力；3. 培养学生具备一定的团队协作和沟通能力，能够就搬运式机械手的使用进行有效交流。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械工程及自动化领域的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 培养学生具备安全生产意识，尊重生命，关爱环境；3. 引导学生树立正确的价值观，认识到科技发展对社会生产力的推动作用。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识与实际操作，培养学生具备一定的工程实践能力。

学生特点：学生处于初中年级，具有一定的物理知识和动手能力，好奇心强，善于观察和思考。

教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，注重培养学生的动手操作能力和团队协作能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 搬运式机械手基本结构：介绍机械手的组成部分，如机械臂、执行器、传感器等，结合教材相关章节，分析各部分的功能和相互关系。

2. 工作原理：讲解搬运式机械手的工作原理，包括动力传递、控制系统、执行任务的过程等，结合实例进行说明。

3. 应用场景：介绍搬运式机械手在工业生产、物流仓储等领域的应用，列举具体案例，分析其优势。

4. 安全操作规范：讲解搬运式机械手的安全操作要求，包括操作前的检查、操作过程中的注意事项、紧急情况处理等，结合教材相关章节进行阐述。

5. 维护保养：介绍搬运式机械手的日常维护保养方法，如润滑、清洁、检查零部件等，以保证机械手的正常运行。

6. 实践操作：安排学生进行搬运式机械手的实际操作，包括简单的搬运任务和模拟生产场景，培养学生的动手能力。

机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解机械手的基本结构、功能及工作原理；2. 学生能够掌握机械手的运动学、动力学基础知识；3. 学生能够了解机械手在不同领域的应用及发展趋势。

技能目标：1. 学生能够运用所学的机械手知识进行简单的系统设计；2. 学生能够运用相关软件对机械手进行仿真和调试；3. 学生能够独立操作机械手完成简单的任务。

情感态度价值观目标：1. 学生对机械手技术产生浓厚的兴趣，培养探索精神和创新意识；2. 学生能够认识到机械手在工业生产中的重要性，增强实践操作能力；3. 学生能够关注机械手技术的发展，树立正确的科技价值观。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，旨在提高学生的动手能力和创新能力。

学生特点：学生处于高中阶段，具有一定的物理、数学基础，好奇心强，善于接受新事物。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生进行自主学习、合作探究，培养学生的实际操作能力和团队协作能力。

同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 机械手基本结构及功能- 介绍机械手的组成部分，如基座、关节、手臂、手腕、末端执行器等；- 解释各部分功能及其相互关系。

2. 机械手的运动学与动力学- 讲解机械手的运动学原理，包括正运动学、逆运动学；- 分析机械手的动力学特性，如力、扭矩、速度等。

3. 机械手控制系统及编程- 介绍常见的机械手控制系统及其原理；- 指导学生进行简单的机械手编程操作。

4. 机械手应用及发展趋势- 分析机械手在不同领域的应用，如工业生产、医疗、服务业等；- 探讨机械手技术的发展趋势，如智能化、网络化等。

5. 机械手设计与仿真- 教授机械手设计的基本方法，包括需求分析、结构设计、参数计算等；- 引导学生运用相关软件（如CAD、SolidWorks等）进行机械手设计和仿真。

机械手实验课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械手的基本构造、原理及其在工业自动化中的应用；2. 了解机械手的运动学、动力学及控制系统的基本知识；3. 掌握机械手实验的相关操作步骤和注意事项。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行机械手实验操作的能力；2. 提高学生分析实验数据、解决实际问题的能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械手及自动化技术的兴趣，培养其创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨、细致的科学态度，提高其安全意识和责任感；3. 引导学生关注我国工业自动化发展，增强其国家认同感和自豪感。

课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。

学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。

教学要求：教师应充分准备实验设备、教具，确保课程内容的实用性、安全性；注重启发式教学，引导学生主动参与、积极思考，提高课堂效果。

通过本课程的学习，使学生达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标，为我国工业自动化领域培养具备实践能力的优秀人才。

二、教学内容1. 理论知识：- 机械手的结构组成及其功能；- 机械手的运动学、动力学基本原理；- 机械手控制系统的基本构成及工作原理；- 机械手在工业自动化中的应用案例分析。

2. 实践操作：- 机械手实验设备的认识与操作；- 机械手基本动作编程与控制；- 机械手抓取、搬运等任务实践；- 实验数据采集、分析与处理。

3. 教学大纲安排：- 第一课时：机械手基本概念、结构组成及功能；- 第二课时：机械手的运动学、动力学原理；- 第三课时：机械手控制系统介绍；- 第四课时：实践操作，学习机械手编程与控制；- 第五课时：实践操作，完成抓取、搬运任务；- 第六课时：实验数据采集、分析与总结。

教学内容关联教材章节：- 《自动化设备与生产线》第四章：工业机器人；- 《机械基础》第七章：机械传动与控制；- 《电气控制与PLC应用》第三章：PLC控制系统设计。

目录前言 (2)第一章绪论 (3)1.1 课题背景与现实意义 (3)1.2 PLC概况及在机械手中的应用 (4)1.3 本文的主要工作 (6)第二章搬运机械手总体设计方案 (6)2.1 搬运机械手结构及其动作 (6)2.2 机械手的控制过程 (7)2.3 机械手的控制要求 (7)第三章搬运机械手硬件系统设 (8)3.1 机械手的结构 (8)3.2 电气控制的设计 (9)3.3 操作面板及动作说明 (10)3.4 I/O分配 (11)第四章搬运机械手的软件系统设计 (12)第五章结论 (15)谢辞 (15)参考文献 (17)机械手控制程序前言机械手：mechanical hand，也被称为自动手，auto hand能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。

它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，广泛应用于机械制造冶金部门。

机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。

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越多、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。

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；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。

热镦挤送料机械手课程设计一、引言热镦挤送料机械手作为现代工业制造中的重要设备之一，具有高效、精准的特点，在金属加工领域得到广泛应用。

本文将围绕热镦挤送料机械手的课程设计展开，通过对其原理、结构、控制系统等方面进行详细介绍，为读者提供了解该设备的全面指南。

二、热镦挤送料机械手的原理和结构热镦挤送料机械手是由机械结构和控制系统组成的自动化设备。

机械结构包括机械臂、末端执行器等部分，而控制系统则是控制机械手运动和操作的核心。

热镦挤送料机械手通过控制系统的精确指令，驱动机械臂进行各种工作动作，实现对工件的加工和运输。

三、热镦挤送料机械手的课程设计目标在热镦挤送料机械手的课程设计中，我们的目标是让学生了解和掌握该设备的基本原理和工作方式，培养其对工业自动化设备的理解和应用能力。

通过设计实际的工作场景，让学生能够独立运用所学知识，解决实际问题。

四、课程设计内容1. 设计一个基于热镦挤送料机械手的自动化生产线，包括工作台、送料输送带、热镦挤送料机械手等设备的布局和连接。

2. 研究机械手的运动学和动力学特性，确定机械手的结构参数和运动范围。

3. 设计机械手的控制系统，采用PLC或单片机等控制器，编写相应的控制程序。

4. 进行实际的机械手控制实验，调试控制系统，验证设计的可行性和准确性。

5. 分析机械手的性能指标，如定位精度、重复定位精度等，对设计进行评估和改进。

五、课程设计过程1. 研究热镦挤送料机械手的工作原理和结构，了解其关键技术和应用领域。

2. 设计自动化生产线的布局和连接方式，确定各设备的位置和工作流程。

3. 进行机械手的运动学和动力学分析，确定机械手的结构参数和运动范围。

4. 设计机械手的控制系统，选择合适的控制器和编程工具，编写控制程序。

5. 进行实际的机械手控制实验，调试控制系统，验证设计的可行性和准确性。

6. 分析机械手的性能指标，如定位精度、重复定位精度等，对设计进行评估和改进。

六、课程设计的意义和价值通过对热镦挤送料机械手的课程设计，学生可以深入了解和掌握该设备的原理和应用，培养工程实践能力和创新思维。

TVT-99D机械手模型一、实验目的1.掌握 PLC控制的基来源理、步进电机及驱动模块、直流电机、传感器、开关电源等器件的原理及使用。

2.掌握计算机监控软件，掌握计算机上位监控3.掌握地点控制技术、气动技术二、实验设施1.机械手模型1台2.计算机1台3.编程电缆1根三、实验原理与步骤1.步进电机采纳二相八拍混淆式步进电机，主要特色：体积小，拥有较高的起动和运行频次，有定位转矩等长处。

型号：42BYGH101 。

电气原理图如图一快接线插头：红色表示 A 相,兰色表示 B 相.在您做实验时假如发现步进电机转向不对时能够将 A 相或 B 相中的两条线对换。

红A红红A 兰快接插头绿黑兰B B兰图一：步进电机原理图2、步进电机驱动模块采纳中美合资 SH 系列步进电机驱动器，主要由电源输入部分、信号输入部分、输出部分等。

电源输入部分由电源模块供给，用两根导线连结，注意极性。

(见图二 )信号输入部分：信号源由 FP0 主机供给。

因为 FP0 供给的电平为 24V ，而输入部分的电平为 5V ，中间加了保护电路。

输出部分：与步进电机连结，注意相序。

步进驱动器保护电路原理图路CP 步进脉冲电DIR 方向电平护FREE 脱机电平保OPTO 公共阳端A+A-B+B-+电源输入（24V～40V）-图二：驱动模块CP 1.5k CP号接信DIR 1.5k DIR连接块外模FREE 1.5k FREE动驱6V6V6V与OPTO OPTO3.传感器( 1). 靠近开关：靠近开关有三根连结线（红、兰、黑）红色接电源的正极、黑色接电源的负极、兰色为输出信号，当与挡块靠近时输出电平为低电平，不然为高电平。

构造图如（图三）传感器内部构造红电源正体兰输出应感黑电源负图三：靠近开关构造图(2). 微动开关：当挡块遇到微动开关动作（常开点闭合）见构造图（图四）图四微动开关原理图图五 :梯形图及 f/t 图4、直流电机：输入电压为 12V～ 24V，两根导线输入红色为直流电机正极，兰色为负极。

自动搬运机械手摘要:本文研究的工业机器人是一种机体独立，动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动操作机械。

工业机器人是相对较新的电子设备，它正开始改变现代化工业面貌。

工业机器人以刚性高的手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬运更重的东西，而且定位精度相当高，它可以根据外部来的信号，自动进行各种操作。

本设计为工业机器人，其工作方向为两个直线方向和一个旋转方向。

在控制器的作用下，它执行将工件从一在工业上，自动控制系统有着广泛的应用，如工业自动化机床控制，计算机系统，机器条流水线拿到另一条流水线这一简单的动作,本文是对整个设计工作较全面的介绍和总结。

关键词：机械手；自动；三自由度；圆柱坐标0引言机器人工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。

它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是当代科学技术发展最活跃的领域之一，也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。

工业机器人的研究、制造和应用水平，是一个国家科技水平和经济实力的象征，正受到许多国家的广泛重视。

最近联合国国际标准化组织采纳了美国机器人协会给工业机器人下的定义：工业机器人是一种可重复编程的多功能操作装置，可以通过改变动作程序，来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件。

工业机器人的发展，由简单到复杂，由初级到高级逐步完善。

机械手是一种人工智能设备，广泛应用于工业生产领域，提高了生产效率和质量。

目前，机械手的研究发展正面临着越来越大的挑战。

未来机械手将更加智能化、精准化和人性化，成为工业生产的重要工具。

1自动搬运机械手结构设计（1）手部：又称手爪或抓取机构，它直接抓取工件或夹具。

（2）腕部：又称手腕，是连接手部和臂部的部件，其作用是调整或改变手部的工作方位。

（3）臂部：是支承腕部的部件，作用是承受工件的负荷，并把它传递到预定的位置。

（4）机身：是支承手臂的部件，其作用是带动臂部自转、升降或俯仰运动。

机械手课课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解机械手的原理和应用，掌握简单的机械手编程操作，培养学生的动手能力和创新意识。

具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解机械手的基本原理，包括传感器、执行器等主要部件的作用；了解常见的机械手编程语言和操作方法。

2.技能目标：学生能够使用机械手进行简单的操作，如抓取、放下物体；能够根据任务需求，编写简单的机械手控制程序。

3.情感态度价值观目标：学生通过操作机械手，增强对科技产品的兴趣，培养创新精神和团队合作意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械手的基本原理、编程操作和应用案例。

具体安排如下：1.机械手的基本原理：介绍机械手的主要部件，如传感器、执行器等，并解释它们在机械手操作中的作用。

2.机械手编程操作：教授常见的机械手编程语言和操作方法，让学生能够编写简单的控制程序。

3.机械手应用案例：分析具体的机械手应用案例，让学生了解机械手在不同领域的应用和优势。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：教师讲解机械手的基本原理和编程操作，为学生提供系统的知识结构。

2.讨论法：学生分组讨论机械手的应用案例，培养学生的思考和表达能力。

3.案例分析法：分析具体的机械手应用案例，让学生了解机械手在不同领域的应用和优势。

4.实验法：学生动手操作机械手，编写控制程序，培养学生的动手能力和创新意识。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的机械手教材，为学生提供系统的知识结构。

2.参考书：提供相关的参考书籍，为学生提供更多的学习资料。

3.多媒体资料：制作精美的PPT和教学视频，生动展示机械手的原理和操作。

4.实验设备：准备充足的机械手设备，让学生能够进行实际的操作练习。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式，包括平时表现、作业、考试等。

机械手手部课程设计我将为您撰写一份机械手手部课程设计，内容如下：一、课程目标在本课程中，学生将学习机械手手部的基本知识，包括机械手手部的组成、运动方式、控制方法等。

通过理论学习和实践操作，学生将能够熟练掌握机械手手部的操作技能，并了解其在实际工程中的应用。

二、课程内容1. 机械手手部的结构组成介绍机械手手部的各个组成部分，包括机械臂、手腕、抓取器等，了解各个部分的功能和作用。

2. 机械手手部的运动方式讲解机械手手部的运动方式，包括轴向运动、旋转运动、移动运动等，说明各种运动方式的特点和应用。

3. 机械手手部的控制方法介绍机械手手部的控制方法，包括手动控制、程序控制、传感器反馈控制等，了解各种控制方法的优缺点及应用领域。

4. 机械手手部的实践操作通过实践操作，学生将能够熟练掌握机械手手部的操作技能，包括手动控制、程序控制、传感器反馈控制等技能训练。

三、教学方法1. 理论教学通过讲解、演示等方式进行理论知识的传授，使学生对机械手手部的结构组成、运动方式、控制方法等有更全面的认识。

2. 实验操作设置机械手手部的实验平台，让学生进行实际操作，通过实践来加深对机械手手部知识的理解和掌握。

3. 研究性学习引导学生自主学习、自主探究，将理论知识与实践操作相结合，促进学生的综合能力提升。

四、教学评价方法1. 实验报告学生要按照要求，撰写每次实验的实验报告，包括实验目的、实验方法、实验数据、实验结果、实验分析及思考等。

2. 作业考查针对课堂上的知识点和要求，布置相应的作业，通过对作业的批改和评分，检验学生的学习效果和水平。

3. 课堂测验定期进行课堂测验，检验学生对知识点的掌握情况，及时发现和解决问题，提高学生学习积极性和效果。

五、教学资源及实验器材1. 机械手手部的教学PPT为学生提供详细的课程讲解、实验操作演示等内容。

2. 机械手手部的实验平台通过机械手手部的实验平台，让学生实际操作机械手手部，熟悉并掌握其操作技能。

机械手课程设计总结一、引言机械手是一种能够完成各种复杂操作的机器人，其应用领域非常广泛，如制造业、医疗、军事等。

因此，在机械手的课程设计中，需要注重培养学生的实践能力和创新意识。

本文将从课程设计的目标、内容、方法和效果四个方面进行总结。

二、目标1. 培养学生对机械手原理和运动控制的深入理解；2. 让学生掌握机械手的基本结构和工作原理；3. 培养学生分析和解决实际问题的能力；4. 培养学生团队协作精神和创新意识。

三、内容1. 机械手结构与原理：介绍机械手各部分的功能及相互关系，让学生了解其基本结构和工作原理。

2. 机械手运动控制：介绍机械手运动控制系统及其相关算法，让学生了解如何实现精准控制。

3. 实践项目：包括单臂机械手设计与仿真、双臂协作抓取等项目，让学生将所学知识应用到实际项目中，提高实践能力和解决问题的能力。

四、方法1. 理论教学：通过讲授机械手结构、原理、运动控制等相关知识，让学生建立起对机械手的基本认识。

2. 实验教学：通过实验操作，让学生亲身体验机械手的运动过程和控制方法，提高实践能力。

3. 项目设计：通过团队合作完成机械手相关项目设计，培养学生团队协作精神和创新意识。

五、效果1. 学生对机械手原理和运动控制有了更深入的理解；2. 学生熟练掌握了机械手的基本结构和工作原理；3. 学生具备了分析和解决实际问题的能力；4. 学生团队协作精神和创新意识得到了培养。

六、总结机械手课程设计是一项非常重要的任务，它不仅可以培养学生对机械手原理和运动控制的深入理解，还可以提高其实践能力和创新意识。

在教学过程中，应注重理论教学、实验教学和项目设计等多种教学方法的结合，以达到最佳的教学效果。

201240140218课程设计说明书课程名称单片机课程设计（机械手）教学院机电工程学院专业械电子工程班级12机械电子2班小组成员万明重指导教师李涛, 雷才洪2015 年 6 月9 日目录摘要 (2)第1章概述 (3)1.1设计目的 (3)1.2课题的内容和要求 (4)1.3进度安排 (4)1.4设计进度安排 (4)1.5基本要求 (5)第2章课程设计的总体方案 (6)2.1总体方案的确定 (6)2.2 机械结构的设计 (6)2.3 软件设计 (6)第3章机械部分设计 (7)3.1 元器件选型 (7)3.2 机械结构构件及说明 (7)3.3 工作台外形尺寸及重量初步估算 (8)3.4 滚珠选择 (8)3.5滑块导轨的选择与校核 (8)3.6 弯曲应力σm的计算 (9)3.7选择联轴器的考虑因素 (10)3.8 轴承的选用与校核 (11)第4章控制系统的设计 (14)4.1 控制系统硬件电路的设计 (14)4.2控制系统软件编程设计 (16)参考资料 (18)附录一：cad图纸 (19)附录二：proe图 (20)附录三：程序 (22)摘要机械手技术涉及到电子、机械学、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。

随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。

文章主要叙述了机械手的设计过程，文章中介绍了机械手的设计理论与方法。

本课题以52单片机为核心设计，通过AutoCAD，proe技术对机械手进行结构设计，实现所需要的功能。

关键词：机械手、52单片机、AutoCAD、Proe第1章概述机械化、自动化已成在现代工业中突出的主题。

化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。

但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的，机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。

机械手，多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机械手或通用机械手）。