轻型平动搬运机械手的设计及运动仿真.doc
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轻型平动搬运机械手的设计及运动仿真,55页共计20100字摘要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计算过程 。首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方...
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轻型平动搬运机械手的设计及运动仿真
55页共计20100字
摘要
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计算过程 。
首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。
文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方法。全面详尽的讨论了搬运机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。
最后使用软件对机械手的手部实现运动仿真。
目录
中文摘要 1
英文摘要 2
主要符号表 5
1 绪论 1
1.1前言 1
1.2 工业机械手的简史 1
1.3工业机械手在生产中的应用 3
1.3.1 建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线 3
1.3.2 在实现单机自动化方面 3
1.3.3 铸、锻、焊热处理等热加工方面 3
1.4 机械手的组成 4
1.4.1 执行机构 4
1.4.2 驱动机构 4
1.4.3 控制系统分类 5
1.5工业机械手的发展趋势 5
1.6 本文主要研究内容 6
1.7 本章小结 6
2 机械手的总体设计方案 7
2.1 机械手基本形式的选择 7
2.2机械手的主要部件及运动 7
2.3驱动机构的选择 8
2.4 机械手的技术参数列表 8
2.5 本章小结 8
3 机械手手部的设计计算 9
3.1 手部设计基本要求 9
3.2 典型的手部结构 9
3.3机械手手抓的设计计算 9
3.3.1选择手抓的类型及夹紧装置 9
3.3.2 手抓的力学分析 10
3.3.4 夹紧力及驱动力的计算 11
3.3.5 手抓夹持范围计算 12
3.4 机械手手抓夹持精度的分析计算 13
3.5弹簧的设计计算 14
3.6 本章小结 16
4 腕部的设计计算 17
4.1 腕部设计的基本要求 17
4.2 腕部的结构以及选择 17
4.2.1典型的腕部结构 17
4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 18
4.3 腕部的设计计算 18
4.3.1 腕部设计考虑的参数 18
4.3.2 腕部的驱动力矩计算 18
4.3.3 腕部驱动力的计算 19
4.3.4 液压缸盖螺钉的计算 20
4.3.5动片和输出轴间的连接螺钉 21
4.4 本章小结 22
5 臂部的设计及有关计算 23
5.1 臂部设计的基本要求 23
5.2 手臂的典型机构以及结构的选择 24
5.2.1 手臂的典型运动机构 24
5.2.2 手臂运动选择机构的 24
5.3 手臂直线运动的驱动力计算 24
5.3.1 手臂摩擦力的分析与计算 24
5.3.2 手臂惯性力的计算 26
5.3.3 密封装置的摩擦阻力 26
5.4 液压缸工作压力和结构的确定 26
5.5 本章小结 28
6 机身的设计计算 29
6.1 机身的整体设计 29
6.2 机身回转机构的设计计算 30
6.3 机身升降机构的计算 34
6.3.1 手臂偏重力矩的计算 34
6.3.2 升降不自锁条件分析计算 35
6.3.3 手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 36
6.4 轴承的选择方案 36
6.5 本章小结 37
7 ADAMS 模型的建立与仿真 38
7.1虚拟样机技术 38
7.2 ADAMS软件 38
7.3 手部模型的建立 40
7.4 本章小结 44
8 结论 45
关键词：机械手；运动仿真；液压传动；液压缸；
参考文献
刘明保 ，吕春红等.机械手的组成机构及技术指标的确定.河南高等专科学校学报,2004.1.1
李超，气动通用上下料机械手的研究与开发.陕西科技大学，2003
陆祥生 ，杨绣莲.机械手.中国铁道出版社,1985.1
张建民.工业机械人.北京：北京理工大学出版社,1992
史国生.PLC在机械手步进控制中的应用.中国工控信息网,2005.1
李允文.工业机械手设计.机械工业出版社,1996.4
蔡自兴.机械人学的发展趋势和发展战略.机械人技术,2001，4
周洪.气动技术的新发展.液压气动与密封,1999，4
金茂青，曲忠萍，张桂华.国外工业机械人发展的态势分析.机械人技术与应用,2001，2
王雄耀.近代气动机械人（机械手）的发展及应用.液压气动与密封,1999，5
李明.单臂回转机械手设计.制造技术与机床，2004.
张军， 封志辉.多工步搬运机械手的设计.机械设计,2004.4：21
濮良贵，纪名刚.机械设计，第七版.北京：高等教育出版社,2001.377 395
王国强. 虚拟样机技术及其在ADAM S 上的实践[M ]. 西安: 西北工业大学出版社, 2002.
王成，王效月.虚拟样机技术及ADAMS.机械工程与自动化，2004，6
李军.ADAMS 实例教程.北京：北京理工大学出版社.2002
ClavelR .Delta,a fast robot wth parallel geometry. The Int.
Symposium on in dustrial robots( ISIR),Sydney,Australia,1988,91-
55页共计20100字
摘要
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计算过程 。
首先，本文介绍机械手的作用，机械手的组成和分类，说明了自由度和机械手整体座标的形式。同时，本文给出了这台机械手的主要性能规格参量。
文章中介绍了搬运机械手的设计理论与方法。全面详尽的讨论了搬运机械手的手部、腕部、手臂以及机身等主要部件的结构设计。
最后使用软件对机械手的手部实现运动仿真。
目录
中文摘要 1
英文摘要 2
主要符号表 5
1 绪论 1
1.1前言 1
1.2 工业机械手的简史 1
1.3工业机械手在生产中的应用 3
1.3.1 建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线 3
1.3.2 在实现单机自动化方面 3
1.3.3 铸、锻、焊热处理等热加工方面 3
1.4 机械手的组成 4
1.4.1 执行机构 4
1.4.2 驱动机构 4
1.4.3 控制系统分类 5
1.5工业机械手的发展趋势 5
1.6 本文主要研究内容 6
1.7 本章小结 6
2 机械手的总体设计方案 7
2.1 机械手基本形式的选择 7
2.2机械手的主要部件及运动 7
2.3驱动机构的选择 8
2.4 机械手的技术参数列表 8
2.5 本章小结 8
3 机械手手部的设计计算 9
3.1 手部设计基本要求 9
3.2 典型的手部结构 9
3.3机械手手抓的设计计算 9
3.3.1选择手抓的类型及夹紧装置 9
3.3.2 手抓的力学分析 10
3.3.4 夹紧力及驱动力的计算 11
3.3.5 手抓夹持范围计算 12
3.4 机械手手抓夹持精度的分析计算 13
3.5弹簧的设计计算 14
3.6 本章小结 16
4 腕部的设计计算 17
4.1 腕部设计的基本要求 17
4.2 腕部的结构以及选择 17
4.2.1典型的腕部结构 17
4.2.2 腕部结构和驱动机构的选择 18
4.3 腕部的设计计算 18
4.3.1 腕部设计考虑的参数 18
4.3.2 腕部的驱动力矩计算 18
4.3.3 腕部驱动力的计算 19
4.3.4 液压缸盖螺钉的计算 20
4.3.5动片和输出轴间的连接螺钉 21
4.4 本章小结 22
5 臂部的设计及有关计算 23
5.1 臂部设计的基本要求 23
5.2 手臂的典型机构以及结构的选择 24
5.2.1 手臂的典型运动机构 24
5.2.2 手臂运动选择机构的 24
5.3 手臂直线运动的驱动力计算 24
5.3.1 手臂摩擦力的分析与计算 24
5.3.2 手臂惯性力的计算 26
5.3.3 密封装置的摩擦阻力 26
5.4 液压缸工作压力和结构的确定 26
5.5 本章小结 28
6 机身的设计计算 29
6.1 机身的整体设计 29
6.2 机身回转机构的设计计算 30
6.3 机身升降机构的计算 34
6.3.1 手臂偏重力矩的计算 34
6.3.2 升降不自锁条件分析计算 35
6.3.3 手臂做升降运动的液压缸驱动力的计算 36
6.4 轴承的选择方案 36
6.5 本章小结 37
7 ADAMS 模型的建立与仿真 38
7.1虚拟样机技术 38
7.2 ADAMS软件 38
7.3 手部模型的建立 40
7.4 本章小结 44
8 结论 45
关键词：机械手；运动仿真；液压传动；液压缸；
参考文献
刘明保 ，吕春红等.机械手的组成机构及技术指标的确定.河南高等专科学校学报,2004.1.1
李超，气动通用上下料机械手的研究与开发.陕西科技大学，2003
陆祥生 ，杨绣莲.机械手.中国铁道出版社,1985.1
张建民.工业机械人.北京：北京理工大学出版社,1992
史国生.PLC在机械手步进控制中的应用.中国工控信息网,2005.1
李允文.工业机械手设计.机械工业出版社,1996.4
蔡自兴.机械人学的发展趋势和发展战略.机械人技术,2001，4
周洪.气动技术的新发展.液压气动与密封,1999，4
金茂青，曲忠萍，张桂华.国外工业机械人发展的态势分析.机械人技术与应用,2001，2
王雄耀.近代气动机械人（机械手）的发展及应用.液压气动与密封,1999，5
李明.单臂回转机械手设计.制造技术与机床，2004.
张军， 封志辉.多工步搬运机械手的设计.机械设计,2004.4：21
濮良贵，纪名刚.机械设计，第七版.北京：高等教育出版社,2001.377 395
王国强. 虚拟样机技术及其在ADAM S 上的实践[M ]. 西安: 西北工业大学出版社, 2002.
王成，王效月.虚拟样机技术及ADAMS.机械工程与自动化，2004，6
李军.ADAMS 实例教程.北京：北京理工大学出版社.2002
ClavelR .Delta,a fast robot wth parallel geometry. The Int.
Symposium on in dustrial robots( ISIR),Sydney,Australia,1988,91-
