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五自由度機械手課程設計

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更新時間：2014-05-23
發(fā) 布人： lengbingbing

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五自由度機械手課程設計
目錄
一、緒論 4
1.1 選題背景 4
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢 4
1.3課題研究的意義 5
1.4 設計目的 5
二、機械手的總體設計 5
2.1基本參數(shù) 6
2.2總體設計結構 6
三、機械手各部件的設計 7
3.1手部的設計 7
3.1.1手部結構的分類 7
3.1.2手部結構設計說明 7
3.1.2運動分析 9
3.1.3氣動驅動系統(tǒng) 10
3.2機械手腕部的結構設計 10
3.2.1 機器人手腕結構的設計要求 10
3.2.2 機器人手腕結構的設計說明 11
3.3基座的設計 12
3.3.1基座設計要求 12
3.3.2基座設計說明 13
3.2基座 13
四、小結 13
五、參考文獻 14
二、機械手的總體設計
2.1基本參數(shù)
本設計擬搬運寬度尺寸90～110mm、質(zhì)量為5kg以內(nèi)的任意形狀工件。機械手最高可舉1353mm，搬運物體回轉半徑1000mm。手指的動力驅動方式為氣動傳動。氣動傳動的機械手是以工業(yè)用高壓氣體的壓力來驅動執(zhí)行機構運動的機械手。
2.2總體設計結構
機械手采用五關節(jié)結構形式，五關節(jié)機械手的手部所握持的工件（或工具）在空間的位置，是由臂部、腕部以至整機等各自獨立運動的合成來確定的。本設計的氣動機械手具有五個自由度，能夠實現(xiàn)抓取、搬運、完成工件的上料或卸料。為執(zhí)行這些動作，系統(tǒng)共設有五個步進電機，可在五個坐標內(nèi)工作。
該機械手分為：底座、腰部、大臂、小臂、腕部和手部等六個部分，圖中的五個關節(jié)的轉動都是通過五臺步進電機來實現(xiàn)，而手部的夾緊動作是通過氣動控制實現(xiàn)。
關節(jié)式機械手是一種適用于靠近機體操作的傳動型式。它像人手一樣有肘關節(jié)，可實現(xiàn)多個自由度，動作比較靈活，適于在狹窄空問工作。本設計具有五臺步進電機,分別控制腰部的轉動、大臂的擺動、小臂的擺動、手腕的轉動、手腕的仰俯運動。每個步進電機有各自的作用和負載，因此需要根據(jù)各自的情況選擇電機的型號。
手部采用鋁合金材料，其他腕部、大臂、小臂、腰部均采用薄鋼板焊接而成。基座采用鑄鐵鑄造。
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