机械手结构设计毕业论文设计

摘要本设计为冲床上料机械手设计。

基本参数为：升降行程135mm，手臂回转角度为105°。

此机械手能以34次 /分的频率，传送重0.5公斤重的硒钢片。

该机械手采用气压传动方式驱动，气缸最大压力为0.7MPa，为提高气缸活塞密封的可靠性，活塞采用2个O型环密封。

机械手的的抓取部分为吸附式，采用2个型号为ZP16UN的真空吸盘，吸盘提升力由真空泵提供。

机械手工作时，气缸推动活塞杆作升降运动。

活塞杆的中部装有一个深沟球轴承，当活塞杆上下运动时，轴承沿导向筒上的螺旋槽移动。

活塞轴与手臂相连，当活塞轴作上升运动时，带动装有真空吸盘的吸附式手臂作边上升边回转的复合运动，将被冲压件送到冲床上；当活塞轴作下降运动时，带动装有真空吸盘的吸附式手臂作边下降边回转的复合运动，使机械手回到初始状态，完成一个上料循环。

关键词：冲床机械手气压传动Abstract［单击此处键入英文摘要，内容应当与中文摘要相同］KeyWords：冲床机械手气压传动目录摘要 (I)Abstract (II)1 工业机械手的发展概况 (1)1.1 工业机械手定义 (1)1.2 工业机械手发展概况 (1)2 工业机械手整体介绍 (4)2.1 工业机械手的分类 (4)2.2 机械手的特点 (5)2.3 工业机械手在工业生产中的应用 (5)3 工业机械手设计方案 (7)3.1 工业机械手的组成 (7)3.2 规格参数 (8)3.3 坐标选择与分析 (8)3.4 驱动系统选择与分析 (9)3.4.1驱动系统的分类 (9)3.4.2 驱动系统的选择原则 (9)3.4.3 驱动系统的选择 (10)3.5 设计路线与方案 (11)3.5.1 设计步骤 (11)3.3.2 研究方法和措施 (11)4 真空吸盘和真空泵的选用 (13)4.1 真空吸盘 (13)4.1.1 吸盘的材料 (13)4.1.2 真空吸盘的作用 (13)4.1.3 吸盘的型号表示方法 (13)4.1.4 理论吸吊力 (13)4.1.5 吸盘的外形尺寸 (15)4.1.6 真空吸盘的选用 (18)4.2 真空泵 (19)4.2.1 真空泵的定义 (19)4.2.2 真空泵的分类 (19)4.2.3 真空泵的用途 (20)4.2.4 真空泵选取的注意事项 (20)4.2.5 真空泵的选取 (21)5 强度校核 (23)5.1 机械悬臂的校核 (23)5.2 活塞轴的校核 (29)5.3 轴承校核 (31)5.4 轴承用螺钉校核 (35)6 密封与润滑 (36)6.1 气缸的上下端盖的密封 (36)6.2 活塞的密封 (37)6.3 活塞轴的密封 (38)6.4 润滑 (39)6.4.1 气缸活塞润滑 (39)6.4.2 轴承润滑 (40)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (45)1 工业机械手的发展概况1.1 工业机械手定义机械手是一种能模拟人的手臂的部分动作，按预定的程序轨迹极其它要求，实现抓取，搬运工件或操做工具的自动化装置。

1 绪论1.1 选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。

近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，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化和自动化的有机结合。

机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。

目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。

把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强[1]。

当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。

而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。

因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。

1.2 设计目的本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。

本机械手主要与数控车床（数控铣床，加工中心等）组合最终形成生产线，实现加工过程（上料、加工、下料）的自动化、无人化。

目前，我国的制造业正在迅速发展，越来越多的资金流向制造业，越来越多的厂商加入到制造业。

本设计能够应用到加工工厂车间，满足数控机床以及加工中心的加工过程安装、卸载加工工件的要求，从而减轻工人劳动强度，节约加工辅助时间，提高生产效率和生产力。

气动机械手的设计毕业设计论文
首先，根据气动机械手的工作原理和结构要求，我们选择了推杆气缸
作为驱动元件。

推杆气缸具有行程长、推力大的优势，适用于机械手的多
个关节。

在设计中，我们根据机械手所需的运动范围和推力要求选择了适
当的推杆气缸型号，并进行了合理的布置和装配。

其次，对于气动机械手的结构设计，我们选择了材料强度高、重量轻
的铝合金材料，并进行了强度计算和结构分析。

在设计过程中，我们考虑
了机械手在工作过程中的受力情况，确定了各个关节的尺寸和连接方式，
以保证机械手的稳定性和可靠性。

再次，对于气动机械手的控制系统设计，我们选择了先进的气动控制
阀及传感器，以实现机械手的精确控制。

在设计中，我们考虑了机械手的
运动范围、速度和承载能力等因素，确定了合适的控制策略，并进行了模
拟和仿真分析，以验证控制系统的性能。

最后，在气动机械手的实验验证与优化方面，我们通过搭建实验平台，对设计的机械手进行了性能测试和优化实验。

在实验中，我们利用传感器
和测量仪器对机械手的运动轨迹、力矩和功耗等进行了实时监测和分析，
以评价机械手的性能和效能，并对其进行了相应的优化设计。

综上所述，本文设计了一种气动机械手，并进行了详细的分析与优化。

通过设计和实验验证，证明了机械手的可行性和优越性。

未来可以进一步
改进和扩展该设计，以满足不同领域的自动化需求，并提高气动机械手的
性能和稳定性。

机械手毕业设计论文机械手是一种可以模仿人类手的机械装置，广泛应用于工业生产中的自动化流水线、医疗手术、危险环境探测等领域。

本文以机械手的设计与应用为主题，描述了在毕业设计中设计机械手的过程及其应用前景。

全文共计700字。

摘要：随着技术的不断进步和人们对生产效率与安全性要求的提高，机械手逐渐成为现代工业生产中的重要设备。

本论文旨在通过设计一个具有多种功能的机械手来探讨其设计原理与应用前景。

引言：机械手是一种能够模仿人手动作的机械装置，它能够在指定的空间内完成各种动作，在工业生产中能够用于自动化流水线、医疗手术、危险环境探测等领域。

随着自动化技术的快速发展，机械手应用的范围也越来越广泛。

设计过程：本论文的设计目标是设计一个具有多种功能的机械手，并简化其结构以降低成本。

设计过程包括以下几个步骤：1. 确定机械手的应用场景：根据机械手的应用场景，确定其需要具备的功能和性能要求。

2. 选取适合的驱动方式：根据应用场景和要求，选取适合的驱动方式，如伺服电机、液压驱动等。

3. 机械结构设计：设计机械手的结构，包括连杆、关节、末端执行器等部分，确定各部分的尺寸和位置关系。

4. 控制系统设计：设计机械手的控制系统，包括处理器、编码器、传感器等部分，实现对机械手的精确控制。

5. 系统集成与调试：将各个部分进行集成，进行系统调试和优化，确保机械手的正常运行。

应用前景：机械手作为一种先进的自动化设备，具有广阔的应用前景。

它可以用于代替人工完成单调、重复的工作，提高生产效率。

同时，机械手还可以应用于危险环境中，避免人身伤害。

另外，机械手还可以应用于医疗领域，例如辅助手术、康复治疗等。

随着技术的不断进步，机械手在各个领域的应用前景将更加广阔。

结论：通过本论文的设计与研究，我们对机械手的设计原理和应用前景有了更深入的了解。

机械手的设计过程需要综合考虑应用场景、驱动方式、机械结构和控制系统等因素，以实现机械手的多功能化和成本降低。

摘要机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。

机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。

该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。

本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC 主机；位置信号由接近开关反馈给PLC主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。

本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。

关键词：机械手 PLC 变频器交流电机AbstractManipulator industrial robot systems traditional mandate, Robot is one of the key components. Manipulator using the mechanical structure of screw-ball, slider, and other mechanical devices composition; Electric control technology, detection technology, Mechatronics is a typical representative of one of the machines. This paper presents a manipulator by three PLC output pulse, driving , micro-switches position signal transmission will closeto the switching signal from the feedback from the mainframe to the PLC, through the exchange of Motor reversion to control the manipulator gripper Zhang, thus achieving accurate manipulator movement functions. The topics to be developed by the Manipulator grasping be upin space objects, movements flexible, diverse, canreplace the artificial conducted operations, Accordingto the workpiece can change the campaign process and the requirements of any changes to the relevant parameters.Key Words: Manipulator PLC Inverter AC motor目录摘要 (1)ABSTRACT (2)引言 (4)第一章机械手机械结构 (5)1．1传动机构 (5)1．2机械手夹持器和机座的结构 (6)第二章可编程控制PLC (8)2．1 PLC简介 (8)2．2 PLC内部原理 (10)A. 系统程序存储区 (11)B. 系统RAM存储区 (11)C．用户程序存储区 (11)2．3 PLC的工作原理 (12)2．4 PLC机型的选择方法 (15)2．6 机械手PLC选择及参数 (17)第三章三相异步电动机的工作原理及结构 (19)3．1 三相异步电动机的结构 (19)3．2 三相交流电机工作原理 (23)3．3 三相电动机的转动原理 (25)3．3 机械手电机的选用 (29)第四章变频器 (29)4.1变频器的构成 (30)4.2 变频器的分类和控制方式 (34)4.3 FR-A540变频器 (37)第五章机械手PLC控制系统设计 (40)5．1 机械手的工艺过程 (40)5．2 PLC控制系统 (42)致答谢词 (48)参考文献 (49)引言在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。

多臂采摘机器人的初步设计——采摘手的设计1.绪论1.1研究内容及意义果蔬采摘是农业生产链中最耗时耗力的一个环节,其成本高、季节性强、需要大量劳动力高强度的工作。

但是由于工业生产的迅速发展分流了大量农业劳动力以及人口老龄化加剧等原因,使得能够从事农业生产的劳动力越来越少,单靠人工劳作已经不能满足现有的需要。

随着计算机图像处理技术和各种智能控制理论的发展,使采用机器人采摘果蔬成为可能。

果蔬采摘机器人是一类针对水果和蔬菜, 可以通过编程来完成采摘等相关作业任务的具有感知能力的自动化机械收获系统, 是集机械、电子、信息、智能技术、计算机科学、农业和生物等学科于一体的交叉边缘性科学, 需要涉及机械结构、视觉图像处理、机器人运动学动力学、传感器技术、控制技术以及计算信息处理等多方面学科领域知识。

采摘机器人将在解决劳动力不足、降低工人劳动强度、提高工人劳动舒适性、减轻农业化肥和农药对人体的危害、提高采摘果蔬的质量、降低采摘成本、提高劳动生产率、保证果蔬的适时采收、提高产品的国际竞争力等方面具有很大潜力。

国际上, 一些以日本和美国为代表的发达国家,已经从20世纪80年代开始研究采摘机器人,并取得了一些成果。

而我国在该领域中的研究还处于起步阶段,因此我们必须加快对采摘机器人的研究脚步以早日赶超国际水平,使其为我国农业的生产和发展做出重大贡献。

全套图纸，加1538937061.2研究现状果蔬采摘机器人的研究开始于20 世纪60 年代的美国( 1968 年)，采用的收获方式主要是机械震摇式和气动震摇式。

其缺点是果实易损、效率不高，特别是无法进行选择性的收获，在采摘柔软、新鲜的果蔬方面还存在很大的局限性。

但在此后，随着电子技术和计算机技术的发展，特别是工业机器人技术、计算机图像处理技术和人工智能技术的日益成熟，采摘机器人的研究和开发技术得到了快速的发展。

1.2.1国外研究现状在日本、美国等发达国家，农业人口较少。

随着农业生产向规模化、多样化、精确化的方向迈进，劳动力不足的现象越来越明显。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊机械手毕业设计论文第一章总论1.1 机械手的概况及要求1.1.1 机械手的概况工业机器人由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置等构成，它是一种能够仿人操作、自动控制、可以重复编制程序、并能够在三维空间完成各种作业的机电一体化生产设备。

机器人技术是结合了计算机、控制、机构学、信息和传感器技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代十分活跃且应用尤其广泛的领域。

它的应用情况如何，是一个国家工业自动化水平的标志。

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的特长的一种拟人的电子装置，既有人对环境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，从某种意义上来说它是机器发展过程的必然产物，是工业以及非产业界的重要生产和服务性的设备，也是先进的自动化生产过程中不可缺少的自动化设备。

机械人的应用会带来巨大的社会效益和经济效益。

社会效益：1、可以改善工作人员的劳动环境，使工人安全性提高，劳动强度降低。

2、在科学研究和生产等众领域机器人可以代替人类做人类难以完成的工作。

3、在无故障的情况下，工作时不会受到情绪的影响。

经济效益：1、可以提高生产效率。

2、可以提高产品质量。

3、可以减少工作场地。

4、可以降低成本，包括劳动成本，节能和节省原材料。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊5、可以简化管理，降低库存。

6、可以做到产品批量可大可小，品种多样化，转产周期快1.1.2 对机械手的一般要求机械工业中应用机械手的主要目的，一是解决生产过程自动化，二是改善劳动条件，降低劳动强度，提高劳动生产率和降低成本。

因此要求机械手成本低，品种多样化，零件、元件系列化、通用化、标准化、性能化、性能稳定可靠。

一、降低机械手的成本为扩大机械手的使用范围，必须降低机械手的成本。

毕业设计（论文）-液压机械手的设计（全套图纸）液压机械手的设计机械设计制造及其自动化指导老师:摘要本次设计的液压传动机械手根据规定的动作顺序,综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识,完成对机械手的设计,并绘制必要装配图、液压系统图、PLC控制系统原理图。

机械手的机械结构采用油缸、螺杆、导向筒等机械器件组成;在液压传动机构中,机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸,手腕回转采用回转油缸,立柱的转动采用齿条油缸,机械手的升降采用升降油缸,立柱的横移采用横向移动油缸;在PLC控制回路中,采用的PLC类型为FX2N,当按下连续启动后,PLC按指定的程序,通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环,当按下连续停止按钮后,机械手在完成一个动作循环后停止运动。

本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,可代替人工在高温和危险的作业区进行作业,可抓取重量较大的工件。

关键词机械手、液压、控制回路、PLC需要全套设计请联系164306145 各专业都有The design of the hydraulic manipulatorMachine Design & Manufacture and AutomationInstructor :Abstract The design of hydraulic drive manipulator movementsunder the provisions of the order , use the basic theory, basic knowledge and related mechanical design expertise comprehensively to complete the design,and drawing the necessary assembly, hydraulic system map, PLC control system diagramManipulator mechanical structure using tanks, screw ,guide tubes and other mechanical device component ;In the hydraulic drive bodies ,manipulator arm stretching using telescopic tank ,rotating column of tanks used rack ,manipulator movements using tank movements ,the column takes the horizontal movement of tanks ;The PLC control circuit use the type of FX2N PLC .When pressed for commencement ,PLC in accordance with the prescribed procedures ,through the control of the solenoid valve to control the switch manipulator corresponding moves cycle ,after press the row stop button , the manipulator complete a cycle of action to stop after the hole campaign.The design of the proposed development of the information on the manipulator can grasp up in space objects ,flexible and varied movements ,can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations,and can grasp the larger workpieces Keywords Manipulator 、Hydraulic、Control Loop 、PLC目录1 前言1.1 工业机器人简介1.2 世界机器人的发展1.3 我国工业机器人的发展1.4 我要设计的机械手1.4.1 臂力的确定1.4.3 确定运动速度1.4.4 手臂的配置形式1.4.5 位置检测装置的选择1.4.6 驱动与控制方式的选择2 手部结构2.2 设计时应考虑的几个问题2.3 驱动力的计算2.4 两支点回转式钳爪的定位误差的分析3 腕部的结构3.1 概述3.2 腕部的结构形式4 臂部的结构4.1 概述4.2.2 导向装置4.2.3 手臂的升降运动4.3 手臂回转运动4.4 手臂的横向移动4.5 臂部运动驱动力计算4.5.1 臂水平伸缩运动驱动力的计算4.5.2 臂垂直升降运动驱动力的计算臂部回转运动驱动力矩的计算5 液压系统的设计5.3.1 压力控制回路5.3.2 速度控制回路5.3.3 方向控制回路5.4 机械手的液压传动系统5.4.1 上料机械手的动作顺序5.4.2 自动上料机械手液压系统原理介绍5.5.1 双作用单杆活塞油缸5.5.2 无杆活塞油缸(亦称齿条活塞油缸) 5.5.3 单叶片回转油缸5.5.4 油泵的选择5.5.5 确定油泵电动机功率N6 结束语7 致谢8 参考文献1 前言1.1 工业机器人简介几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器,以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。

毕业设计（论文）--爬杆机器人的机械结构设计爬杆机器人的机械结构设计摘要论文在比较几类爬行机构的优劣的基础上，确定了机器人本体的大致结构。

在此基础上详细阐述了仿生爬行的原理和机器人模块化设计的理念。

根据路灯杆的尺寸数据，设计机器人的三维模型。

机器人建模的过程功能的实现与机械结构的尺寸优化包括以下几个关键点：爬杆机器人设计中的功能机构的协调配合、攀爬手臂夹持重合度的选择、攀爬力的变化与结构参数之间的关系、攀爬力零点的渡过等难点的设计方法和设计准则，为此类爬行机器人的设计提供参考。

关键词：爬杆机器人变直径杆仿生学Mechanical Structure design of Pole-Climbing-RobotAbstractIn the paper，the wormlike imitated pole-climbing robot what the author designed and manufactured is non-intelligence mechanical crawler. Based on compared the merits and demerits of several kind of crawling mechanism，confirmed the general structure of robot body. Based on above-mentioned，expatiated the principle of bionic crawling and the theory of modular designing on robot in detail. Based on the dimension data of poles，we have designed and manufactured the model of robot. The design methods and design guidelines during the course of robot modelingachieve the movement and optimum structural design following several key points： Functional coordination between agencies，choice of climbing arm gripping coincidence，changes of climbing force the relationship between the structural parameters，choice of zero point of climbing force and its transition in pole-climbing robot designing. Provides references forth kind of crawling robot’s designing.Key Words ： pole-climbing robot，variable-diameter pole，bionics 目录1 绪论 11.1 论文研究的目的和意义 11.2 国内外研究现状及存在的主要问题 2机器人的分类 3研究现状 4目前存在的主要问题81.3 研究主要内容和研究对象91.4 本章小结92 爬杆机器人仿生的设计理论研究102.1 仿生机器人概述102.2 总体方案分析112.3 蠕动式仿生爬行方案研究142.4 本章小结153 机器人爬行部分的结构方案163.1 爬行机器人本体结构设计准则16 模块化设计基础理论163.2 机器人结构原理方案分析18夹紧机构方案研究18传动机构方案分析20动力系统方案研究23机器人结构原理及爬行动作原理 243.3 变直径杆爬行问题的解决263.4 安全稳定的工作保障 27夹紧力的保证―弹簧的设计方法研究27 3.4 机器人的结构设计27电机的选型及参数选择 28机器人本体的空间结构设计30抓紧机构尺寸参数的确定33传动机构尺寸参数的确定37上、下凸轮的配合研究413.5 弹簧的设计与校核423.6 本章小结45结语46致谢47参考文献481 绪论1.1 论文研究的目的和意义目前全国日益加快的现代化建设步伐，除了2008年8月在北京举办的奥运会、还有2010年在上海举办的世博会，随着我国国民经济的飞速增长、人民生活水平日益提高，城镇中随之矗立起无数的高层城市建筑，各类集实用性与美观性一体的市政、商业工程诸如电线杆、路灯杆、大桥斜拉钢索、广告牌立柱等如图1.1 ，它们通常5-30m，有的甚至高达百米，壁面多采用油漆、电镀、玻璃钢结构等，由于常年裸露在大气之中，风沙长年累月的积累会形成灰尘层，该污染影响城市的美观，同时空气中混合的酸性物质也会对这些城市建筑特别是金属杆件造成损坏，加快它们的生锈，并缩短它们的使用寿命，需要定期进行壁面维护工作。

气动机械手设计(本科毕业论文)摘要随着现代智能制造技术的不断发展，机械手已经成为现代自动化生产中重要的组成部分。

其中，气动机械手作为一种新型机械手，具有操作简单，成本低廉等优点，在各种领域中得到了广泛应用。

本文针对气动机械手的设计和制造，探究了气动机械手的性能和操作特点，通过对机械手的结构设计和关键部件的选用，实现了气动机械手的开发和制造。

关键词：气动机械手；设计；制造；性能；操作特点AbstractWith the continuous development of modern intelligent manufacturing technology, the mechanical arm has become an important part of modern automated production. Among them, the pneumatic mechanical arm, as a new type of mechanical arm, has the advantages of simple operation and low cost, and has been widely used in various fields. This paper aims to explore the performance and operation characteristics of pneumatic mechanical arms through the design and manufacturing of pneumatic mechanical arms. By selecting the structure design ofthe mechanical arm and the key components, we have achieved the development and manufacturing of pneumatic mechanical arms.Keywords: pneumatic mechanical arm; design; manufacturing; performance; operation characteristics一、引言随着现代工业的快速发展，机械手已成为自动化生产中不可或缺的设备。

目录摘要 (2)ABSTRACET (3)引言 (5)1 PLC的发展历程和构成 (7)1.1 PLC的发展史 (7)1.2 PLC的构成 (8)1.3 CPU的构成 (8)1.4 I.O模块 (8)1.5 电源模块 (9)1.6 底版和机架 (9)1.7 PLC系统的其他设备 (9)2 机械手的组成 (10)2.1 机械手的发展 (10)2.2 动力臂的机械构造 (10)2.3 控制和动力臂的机械构造 (11)2.4 位置控制系统 (11)2.5 负载反传系统 (11)3 机械手PLC的发展历程和构成 (12)3.1 根据工艺过程分析控制要求 (12)3.2 确定所需的用户输入/输出设备及I/O点数 (15)3.3 PLC的选择 (18)3.4 分配PLCI/O点的编号(定义号) (18)3.5 PLC程序设计 (18)4 英文资料 (30)个人小结 (35)参考文献 (46)机械手的PLC控制设计及调试摘要机械手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，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

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。

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。

机械手毕业设计论文 Last updated on the afternoon of January 3, 2021摘要在当今大规模的制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机械手作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业认同并采用。

工业机械手的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家的工业自动化水平。

目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重要性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取试教在线的方式。

本文通过分析现代机械手的作用，发展简史，组成（包括执行机构，驱动机构，控制系统），全面详尽地讨论了直角坐标机械手的手部，腕部，手臂以及机身等主要部件的结构设计，其中包括机械部分的零部件，比如滚珠丝杠，联轴器，单轴驱动器的使用条件，种类选型，设计基本要求，优点特点分析，结构设计，基本参数的选定，计算与校核，以及安全性的分析。

还有控制部分的各电机的马达型号，种类，简介，控制步骤分析，部分控制程序的编写，运行特性分析，基本参数的计算和校核。

最终实现的目标包括：实现步进电机的开环控制，通过手臂的执行机构实现空间任意位置的抓取，实现手部快速，有效的抓取物体，有良好的传感和限位功能使每个自由度上的运停快速，准确。

做到尽量体积小，重量轻，功耗低，维护方便，外形美观，动作灵敏，传动平稳，程序简洁，运行误差小等优点。

关键词：机械手，滚珠丝杠，单轴驱动器，步进电机，手臂，手部，直角坐标The design of the Cartesian coordinate manipulatorABSTRACTIn today's large-scale manufacturing, the enterprise to improve production efficiency and ensure product quality, universal attention production process automation degree, manipulator as an important member of automatic production line, gradually by enterprise and the use of identity. Industrial robot technology level and application degree to a certain extent reflect a nation of industrial automation level. Currently, the manipulator main bear the welding, painting, handling and storage, and the intensity of labor great importance of the work, work way to try to teach the general way online.This article elaborates the structure design of the major parts of the Cartesian coordinate manipulator, such as hand, wrist, arm and the machine body. In which includes designing the components of the mechanical part. Such as ball screws, coupling, single axis actuator, mainly describing the use condition, type selection, basic requirement of design, analysis of the strong point, characteristic, calculate and proofread the basic parameter, analysis of security. Besides, it also includes designing of the control part. Such as the motor model, kind, brief introduction, analysis of the control steps, compile control procedure partly, analysis of the motion characteristic, designate, calculate and proofread the basic parameter.The target which should be terminally realize including: achieving the open loop control of the step motor, achieving grabbing object in spacearbitrarily position by the actuator of the arm. Realizing grabbing object by hand quickly, effectively. Possessing the good function of sense and limiting position, which makes the motion and stop quickly and precisely. Realizing the merits including small volume, light weight, low power dissipation, easy maintenance, beautiful appearance, sensitive action, smooth transmission, succinct procedure, operation in small error.Key words: manipulator, ball screws, single axis actuator, step motor, arm, hand, Cartesian coordinate简易小型直角坐标机械手设计0 引言机械手的简介机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民提供耐用消费品的产业，不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械设备。

毕业设计（论文）自动分拣机械手的设计自动分拣机械手的设计旨在解决物品分拣过程中的人力繁重和效率低下的问题。

随着电子商务的迅速发展以及物流行业的日益繁忙，传统的人工分拣方式已经无法满足快速准确的分拣需求。

因此，自动分拣机械手的研究和设计变得至关重要。

本文将详细介绍自动分拣机械手的设计主题和背景，并概述此研究的目的和意义。

通过本文的研究，我们将摸索出一种可行的自动分拣机械手设计方案，使分拣过程更加高效、准确和智能化。

这将对物流行业的发展和提升分拣效率具有重要的指导和应用意义。

通过对自动分拣机械手设计的研究，我们将展示其优势，包括提高分拣效率、降低人力成本、减少人为错误，并提高物流行业的整体竞争力。

同时，我们将探索可能的挑战和限制，以及未来进一步改进和发展的方向。

本文的研究结果将为自动分拣机械手的设计和使用提供有益的指导，并为相关领域的研究和应用提供参考。

希望通过本文的研究，能够推动自动分拣技术的进步和创新，进一步提升物流行业的发展水平。

本部分概述关于自动分拣机械手的设计的相关文献资料，介绍现有的设计方法和技术，并分析其优缺点。

本文将详细讲解自动分拣机械手的设计原理，包括其结构、工作原理、运动控制等方面的内容。

结构设计：分析机械手的各个组成部分，包括手臂、关节、执行器等，探讨它们之间的连接方式和材料选择，以确保机械手的稳定性和可靠性。

工作原理：介绍机械手在执行分拣任务时的工作原理。

包括分析机械手的传感器系统，以便准确地感知待分拣物品的位置和特征，并探讨机械手的决策逻辑和动作策略。

运动控制：探讨机械手的运动控制方法，包括位置控制、速度控制和力控制等。

讨论各种控制算法和技术，以实现机械手的高效准确运动。

通过对自动分拣机械手的设计原理进行详细讲解，希望能为相关研究和实际应用提供有价值的参考。

本章将介绍自动分拣机械手整体系统的设计，包括硬件设计和软件设计两个方面，详细说明各个组成部分的功能和相互关系。

硬件设计在自动分拣机械手的硬件设计中，需要考虑以下几个组成部分：传感器模块：用于感知分拣目标物品的属性和位置信息，常用的传感器包括视觉传感器、力传感器等。

毕业设计-机械手毕业论文机械手毕业设计目录摘要.............................. 错误!未定义书签。

第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 机械手的定义与分类 (2)1.3 机械手应用及组成结构 (2)1.4 机械手的发展趋势 (3)1.5 总体设计要求 (4)第2章 PLC的介绍与选择 (5)2.1 PLC的特点 (5)2.2 PLC的选型 (6)2.3 三菱FX系列的结构功能 (7)第3章各功能实现形式与控制方式 (9)3.1 本机械手模型的机能和特性 (9)3.2 夹紧机构 (9)3.3 躯干 (10)3.4 旋转编码盘 (10)第4章控制系统设计 (11)4.1 控制系统硬件设计 (11)4.1.1 PLC梯形图中的编程元件 (12)4.1.2 PLC的I/O分配 (12)4.1.3 机械手控制系统的外部接线图 (14)4.2 控制系统软件设计 (15)4.2.1 公用程序 (15)4.2.2 自动操作程序 (17)4.2.3手动单步操作程序 (22)4.2.4 回原位程序 (24)4.3 PLC程序的上载和下载......... 错误!未定义书签。

4.3.1 PLC程序的上载........ 错误!未定义书签。

4.3.2 PLC程序的下载........ 错误!未定义书签。

第5章设计小结...................... 错误!未定义书签。

致谢 (28)参考文献 (29)第1章绪论1.1 课题背景随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，生产工况也有趋于恶劣的态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求，同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。

工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化，对于一些往复的工作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。

这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害，如冶金、化工、医药、航空航天等。

在机械制造业中，机械手应用较多，发展较快。

机械手设计论文摘要本文介绍了一种机械手的设计方案。

机械手作为现代工业中的重要装备之一，其设计的好坏直接关系到生产效率和品质。

本设计采用了xxx技术，可以实现柔软的手指运动和准确的定位。

通过对机械手各部件的结构和控制系统的优化，实现了高效、稳定的工作状态。

实验结果表明，本设计方案具有较好的可行性和实用性。

引言随着工业自动化程度的不断提高，机械手已经成为现代工业中常见的装备之一。

机械手能够代替人工完成繁重、危险或重复性高的工作任务，提高生产效率，降低劳动强度，保障产品品质。

因此，对机械手的设计和优化具有重要的意义。

本文旨在设计一种具有柔软手指运动和准确定位的机械手，以满足工业生产中对精确操控的需求。

通过对机械手的结构和控制系统进行优化，提高了机械手的运动效率和工作稳定性，使其具备更广泛的应用前景。

设计方案结构设计机械手主要由手臂、关节和手指三部分组成。

在本设计方案中，手臂采用轻质合金材料制造，具有高强度和耐磨性。

关节通过电机和传动装置实现运动，可以灵活控制机械手的姿态。

手指采用柔性材料制作，能够实现柔软的手指运动，使其更接近人的手形。

控制系统设计机械手的控制系统采用了先进的控制算法和传感器技术。

通过对机械手各关节位置和力矩的实时监测，可以实现对机械手的精确控制。

控制系统还采用了人工智能算法，具备学习和自适应能力，能够根据任务的不同进行灵活调整。

系统优化为了提高机械手的工作效率和稳定性，本设计方案进行了系统的优化。

首先，在结构设计上优化了机械手的重量分布和刚度。

通过避免重心偏移和减小结构振动，可以提高机械手的定位精度和运动稳定性。

其次，在控制系统设计上优化了机械手的控制算法和参数设置。

通过模拟和实验，找到了最佳的控制策略，提高了机械手的响应速度和位置精度。

实验与结果为了验证本设计方案的可行性和实用性，进行了一系列实验。

首先，测试了机械手的手指运动范围和运动精度。

实验结果表明，机械手的手指能够实现柔软的运动，并且手指之间的间隙小于设定值，达到了预期的效果。

目录前沿 ......................................................................... 错误！未定义书签。

第一章机械手的总体设计 ................................... 错误！未定义书签。

1.1 确定设计方案.............................................................. 错误！未定义书签。

1.2 主要技术参数.............................................................. 错误！未定义书签。

1.3 机械手结构组成.......................................................... 错误！未定义书签。

第二章手指设计 ................................................... 错误！未定义书签。

2.1 设计时要注意的问题.................................................. 错误！未定义书签。

2.2 被夹取零件尺寸及重量的计算.................................. 错误！未定义书签。

2.3 夹紧力的计算.............................................................. 错误！未定义书签。

第三章腕关节的设计 ........................................... 错误！未定义书签。

3.1 腕关节所选择的形式.................................................. 错误！未定义书签。

3.2 驱动方式的比较.......................................................... 错误！未定义书签。

本科毕业设计(论文)课题名称：气动机械手关节结构设计及运动学仿真分析摘要随着微电子技术、传感器技术、控制技术和机械制造工艺水平的飞速发展，机器人的应用领域逐步从汽车拓展到其它领域。

在各种类型的机器人中，模拟人体手臂而构成的关节型机器人，具有结构紧凑、所占空间小、运动空间大等优点，是应用最为广泛的机器人之一。

尤其由柔性关节组成的柔性仿生机器人在服务机器人及康复机器人领域中的应用和需求越来越突出。

本课题重点在于气动机械手关节结构参数化设计和其可行性分析。

由于气动肌肉柔性关节的研究历史短、资料少，肌肉本身的动特性还在研究中，因此本课题具有一定的难度，在研究过程中注重静态指标的满足。

本文重点解决的问题——结构设计及仿真。

本课题中主要内容是：（1）设计气动机械手关节结构；（2）关节结构的参数设计；（3）用仿真软件进行运动过程模拟分析以此来改善结构设计，直到得出满意的结果为止。

目标：满足气动机械手关节结构的设计要求。

关键词：气动肌肉；结构设计；气动机械手关节；运动学仿真AbstractWith the rapid development of microelectronic technology, sensor technology, control technology and the rapid development of mechanical manufacturing technics, the application of robots is expanded from cars to other fields progressively. In all types of robots, the joint-type robot which is composed of the simulation of human arms, has great advantages such as compact construction, little space accounted, and wide motion space, is one of the most widely used robots.In particular, flexible bio-robot which is composed of flexible joints is applicated and needed more and more prominent in the field of service and rehabilitation.The focus of this subject is the machanism design and its feasibility analysis of the pneumatic muscle arm joints, and then finish the mechanical design of the machanism parts of anthropomorphic robot joint. Because research history of pneumatic muscles flexible joints is short, information is little, the dynamic characteristics of the muscle is still under study, this subject has certain difficulty, and pay attention to the satisfaction of the static index in the course of studying.The problem this passage mainly resolves----mechanical design and simulation. The main content of this subject:(1) Design the joint structure of pneumatic manipulator;(2) Parametric design of the joint structure;(3)Using simulation software to simulate structure in order to improve the mechanical design until obtain the satisfactory result.Goal: Achieve the optimized designing of pneumatic manipulator.Key words: Pneumatic muscles; Structural design; Pneumatic manipulator joint; Kinematics emulation目录摘要Abstract第1章绪论 (1)1.1研究气动机械手的意义 (1)1.2 气动机械手在国内外的发展现状及应用 (2)1.3 气动技术发展状况及优缺点 (4)1.4 气动机械手的发展方向 (6)第2章气动机械手关节结构形式设计 (8)2.1 气动肌肉结构、特性及模型 (8)2.1.1 气动肌肉的基本结构 (8)2.1.2 气动肌肉的特性 (8)2.1.3 气动肌肉的模型 (9)2.2 气动机械手的基本结构 (11)2.3 气动机械手关节结构设计 (12)2.3.1 关节的基本方式 (12)2.3.2 肩关节结构设计 (12)2.3.3 肘关节结构设计 (14)2.3.4 腕关节结构设计 (16)第3章气动机械手关节结构参数设计 (18)3.1参数设计优点 (18)3.2 肩关节结构参数设计 (18)3.2.1 第一肩关节结构参数设计 (18)3.2.2 第二肩关节结构参数设计 (20)3.2.3 第三肩关节结构参数设计 (22)3.3 肘关节结构参数设计 (23)3.3.1 X轴方向上的结构参数设计 (23)3.3.2 Y轴方向上的结构参数设计 (24)3.4 腕关节结构参数设计 (26)第4章气动机械手关节的模拟仿真 (27)4.1 仿真内容 (27)4.2 仿真方法 (27)4.3 气动机械手关节的运动学分析 (28)4.3.1 第一肩关节的运动仿真及分析 (28)4.3.2 第二肩关节的运动仿真及分析 (28)4.3.3 肘关节X轴方向的运动仿真及分析 (29)4.3.4 肘关节Y轴方向的运动仿真及分析 (30)4.3.5 腕关节X轴方向的运动仿真及分析 (31)4.3.6 腕关节Z轴方向的运动仿真及分析 (32)4.3.7 第一二肩关节，肘关节X轴方向，腕关节X轴方向的运动仿真及分析 (32)4.3.8 第一二肩关节，肘关节Y轴方向，腕关节Z轴方向的运动仿真及分析 (33)第5章结论 (33)参考文献 (34)致谢 (36)第1章绪论1.1研究气动机械手的意义近20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。

液压机械手设计毕业设计（论文）液压机械手设计毕业设计毕业设计（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：一、引言1.1机械液压通用机械手，就其本质上来说，属于工业机器人的范畴，机器人学是近几十年来迅速发展起来的一门综合学科。

它集中了机械工程、电子工程、计算机科学、自动控制以及人工智能等多种学科的最新研究成果，体现了光机电一体化技术的最新成就，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技术发展的重要课题。

“机械手”（Machanical Hand）：多数指附属于主机、程序固定的自动抓取、操作装臵（国内一般称作机械手或专用机械手）。

如自动线、自动机的上下料，加工中心的自动换到的自动化装臵。

1.2机械手特点、结构与研究意义1.2.1机器人的特点机器人的主要特点体现在它的通用性和适应性等方面。

1.通用性机器人的通用性指具有执行不同功能和完成多样简单任务的实际能力；通用性也意味着，机器人是可变的几何结构。

或者说在机械结构上允许机器人执行不同的任务或以不同的方式完成同一工作。

2.适应性机器人的适应性是指具有对环境的自适应能力，及机器人能够自主执行实现经规划的中间任务，而不管执行过程中所发生的没有预计到的环境变化。

机械手的设计毕业论文机械手设计摘要：随着人工智能技术的发展，机器人和自动化技术在制造业、医疗和军事等领域得到了广泛应用。

机械手是一种重要的机器人，具有广泛的应用前景。

本文介绍了机械手的设计过程，包括机械手的分类、结构和控制系统。

该设计旨在实现机械手在工业自动化生产中的应用，提高工作效率、减少人员劳动强度。

关键词：机械手；设计；工业自动化1.引言机械手是一种重要的机器人，具有广泛应用前景。

在工业自动化、医疗、军事和家庭机器人等领域中，机械手都起着重要的作用。

在制造业中，机械手减少了人工操作，提高了生产效率，降低了生产成本。

本文旨在介绍机械手的设计过程，实现机械手在工业自动化中的应用，提高工作效率和减少人员劳动强度。

2.机械手的结构与分类机械手按照其结构可以分为以下几类：（1）平移式机械手：由一对互相垂直的直线运动副组成，可以进行上下、左右或前后的平移。

（2）旋转式机械手：由转台和旋转动力源构成，可以实现360度的旋转操作，适用于三维空间内的操作。

（3）重力式机械手：由几个可伸缩的臂和电机组成，可以实现重物的搬运。

（4）自由度机械手：具有多个自由度的机械手，可以在三维空间内自由移动。

（5）并联机械手：由多个平面运动机构和一些副运动链构成，能够实现普通机械手所不能执行的复杂运动。

3.机械手的控制系统机械手的控制系统可以分为以下几类：（1）手动控制：操作员通过按键或者手柄控制机械手的动作。

（2）预编程控制：在操作前，程序员需要通过计算机软件预设工作步骤和动作，将程序保存到机械手上。

操作员根据预设的程序启动机械手进行工作。

（3）现场控制：机械手安装传感器，可以在工作过程中根据环境信息动态的控制机械手的运动。

（4）网络控制：当机械手数量比较大，且工作范围分散时，可以通过网络控制机械手的工作。

4.机械手的应用机械手的应用非常广泛，可以用于自动化控制系统、化工生产、汽车生产、医疗器械和数控机床等领域。

在工业生产中，即使在复杂的环境中，机械手可以完成高精度的工作，从而提高了生产效率、生产速度和质量，减少了人员劳动强度，大大的提高了社会效益。