機械手的設計及運動仿真

機械論文編號:JX089  字數:20035,頁數:52  

目錄
中文摘要.................................................................1
英文摘要.................................................................2
主要符號表...............................................................5
1  緒論 .................................................................1
1.1前言 .................................................................1
1.2 工業機械手的簡史.....................................................1
1.3工業機械手在生產中的應用..............................................3
1.3.1 建造旋轉零件（轉軸、盤類、環類）自動線.............................3
1.3.2 在實現單機自動化方面 ..............................................3
1.3.3 鑄、鍛、焊熱處理等熱加工方面.......................................3
1.4 機械手的組成 ........................................................4
1.4.1 執行機構...........................................................4
1.4.2 驅動機構 ..........................................................4
1.4.3 控制系統分類 ......................................................5
1.5工業機械手的發展趨勢 .................................................5
1.6 本文主要研究內容.....................................................6
1.7 本章小結.............................................................6
2 機械手的總體設計方案...................................................7
2.1 機械手基本形式的選擇.................................................7
2.2機械手的主要部件及運動 ...............................................7
2.3驅動機構的選擇 .......................................................8
2.4 機械手的技術參數列表 ................................................8
2.5 本章小結.............................................................8
3  機械手手部的設計計算 .................................................9
3.1 手部設計基本要求 ....................................................9
3.2 典型的手部結構 ......................................................9
3.3機械手手抓的設計計算..................................................9
3.3.1選擇手抓的類型及夾緊裝置............................................9
3.3.2 手抓的力學分析 ....................................................10
3.3.4 夾緊力及驅動力的計算...............................................11
3.3.5 手抓夾持范圍計算 ..................................................12
3.4 機械手手抓夾持精度的分析計算 ........................................13
3.5彈簧的設計計算 .......................................................14
3.6 本章小結 ............................................................16
4  腕部的設計計算........................................................17
4.1 腕部設計的基本要求 ..................................................17
4.2 腕部的結構以及選擇 ..................................................17
4.2.1典型的腕部結構......................................................17
4.2.2 腕部結構和驅動機構的選擇...........................................18
4.3 腕部的設計計算.......................................................18
4.3.1 腕部設計考慮的參數.................................................18
4.3.2 腕部的驅動力矩計算.................................................18
4.3.3 腕部驅動力的計算 ..................................................19
4.3.4 液壓缸蓋螺釘的計算.................................................20
4.3.5動片和輸出軸間的連接螺釘............................................21
4.4 本章小結 ............................................................22
5  臂部的設計及有關計算..................................................23
5.1 臂部設計的基本要求...................................................23
5.2 手臂的典型機構以及結構的選擇.........................................24
5.2.1 手臂的典型運動機構 ................................................24
5.2.2 手臂運動選擇機構的.................................................24
5.3 手臂直線運動的驅動力計算 ............................................24
5.3.1 手臂摩擦力的分析與計算.............................................24
5.3.2 手臂慣性力的計算 ..................................................26
5.3.3 密封裝置的摩擦阻力.................................................26
5.4 液壓缸工作壓力和結構的確定...........................................26
5.5 本章小結 ............................................................28
6  機身的設計計算........................................................29
6.1 機身的整體設計.......................................................29
6.2 機身回轉機構的設計計算 ..............................................30
6.3 機身升降機構的計算...................................................34
6.3.1 手臂偏重力矩的計算.................................................34
6.3.2 升降不自鎖條件分析計算 ............................................35
6.3.3 手臂做升降運動的液壓缸驅動力的計算 ................................36
6.4 軸承的選擇方案 ......................................................36
6.5 本章小結 ............................................................37
7 ADAMS 模型的建立與仿真 ................................................38
7.1虛擬樣機技術 .........................................................38
7.2 ADAMS軟件 ...........................................................38
7.3 手部模型的建立 ......................................................40
7.4 本章小結 ............................................................44
8  結論 .................................................................45

摘要
隨著工業自動化發展的需要，機械手在工業應用中越來越重要。文章主要敘述了機械手的設計計算過程 。
首先，本文介紹機械手的作用，機械手的組成和分類，說明了自由度和機械手整體座標的形式。同時，本文給出了這臺機械手的主要性能規格參量。
文章中介紹了搬運機械手的設計理論與方法。全面詳盡的討論了搬運機械手的手部、腕部、手臂以及機身等主要部件的結構設計。
最后使用軟件對機械手的手部實現運動仿真。
關鍵詞：機械手；運動仿真；液壓傳動；液壓缸；

Abstract
The applying of the manipulators are more and more important in the industry, with the development of industrial automation. The paper mainly narrated the design and calculation of light and transfer manipulator.
The first，The paper introduces the function,composing and classification of the manipulator,tells out the free-degree and the form of coordinate.At the same time,the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator.
This article system elaboration industry manipulator's design theory and method. The comprehensive exhaustive discussion has transported manipulator's hand, the wrist, the arm ，the fuselage and so on ,which the major structural design computation.
Finally uses the software to carry out the movement simulation for manipulator's hand.
Keywords: manipulator; motion simulation;  hydraulic power transmission；Hydraulic cylinder