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四个自由度通用机械手设计

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毕业设计说明书

设计（论文）题目：四个自由度通用机械手设计

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本设计包含全部说明说及CAD图纸 QQ229780692
2008年06月5日

摘要
本次设计的多功能机械手为程四个自由度通用机械手设计,主要由手爪、手腕、手臂、机身、机座等组成,具备上料、翻转和转位等多种功能，并按自动线的统一生产节拍和生产纲领完成以上动作。本机械手机身采用机座式，自动线围绕机座布置,其坐标形式为圆柱坐标式，具有立柱旋转、手臂伸缩、腕部转动和腕部摆动等4个自由度；驱动方式为液压驱动，且选用双联叶片泵,系统压力为2.5MPa，电机功率为5.5KW,共有整机回转油缸、手臂伸缩油缸、手腕摆动油缸、手腕回转油缸、手爪夹紧油缸5个液压缸;定位采用机械挡块定位，定位精度为0.5～1mm，采用行程控制系统实现点位控制。

关键字: 机械手；球坐标 液压；机械挡块；点位控制
III

Abstract
The current design of multifunctional mechanical hand is Hydraulic Universal Mechanical Hand， mainly consist of claw, wrists， arms, body， base and so on。 With moving the materials, turnover and transfer spaces, and many other functions， the automatic line with the unified production rhythms and production program completed more moves. With the automatic production line rhythms and the production of complete reunification of the above movements， automatic line is around the machine arrange, the coordinates of the cylindrical coordinate of the form, with huge rotary, extendable arm， arm pitch， hitting and hitting back four moves freedom; Driven approach to hydraulic—driven, and the choice of double leaves pumps， the system pressure to 2。5MPa， 5。5KW electrical power for a total of whole sets of rotation tank， arm tilt cylinders， fuel tanks extendable arm, wrist swing tank， wrist rotation tank， claw clip tank six hydraulic oil tank； positioning a piece of machinery turned positioning， positioning accuracy for 0.5～1mm, using control systems to achieve their point spaces control.本文为互联网收集，请勿用作商业用途个人收集整理,勿做商业用途

KeyWords：Mechanical hand。 Cylindrical coordinate hydraulic。 mechanical turned pieces。 control point spaces

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目　　录
摘要 I
Abstract II
1 前言 1
1。1机械手的基本概念 1
1。2 机械手特点、结构与研究意义 1
1。2。1机器人的特点 1
1.2。2机器人的系统结构 1
1。2.3 机械手的研究意义 2
1。3 国内外的发展状况 3
1。4机械手的组成和分类 4
1.4。1机械手的组成 4
1.4.2 机械手的分类 4
2 机械手总体结构的确定 7
2。1 机械手的运动自由度 7
2。2 工作空间的确定 7
2.3额定负载的确定 8
2.4机械手结构形式的确定 8
2。5运动速度 10
2.6 定位精度 10
2.7 程序编制与存储容量 10
2.8 机械手的技术参数列表 10
3 手部结构设计 12
3。1夹持式手部结构 12
3。1。1手指的形状和分类 12
3。1.2设计时考虑的几个问题 12
3。1。3手部夹紧油缸的设计 14
4 手腕结构设计 18
4.1 手腕的自由度 18
4.2 手腕的驱动力矩的计算 19
4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩 19
4.2.2回转油缸的驱动力矩计算 22
4。2。3 手腕回转缸的尺寸及其校核 22
5 手臂伸缩，升降，回转气缸的尺寸设计与校核 27
5.1手臂伸缩油缸的尺寸设计与校核 27
5.1。1 手臂伸缩油缸的尺寸设计 27
5.1。2 尺寸校核 27
5.2 手臂升降油缸的尺寸设计与校核 33
5.2.1 尺寸设计 33
5.3 手臂回转油缸的尺寸设计与校核 34
5。3.1 尺寸设计 34
5.3。2 尺寸校核 35
6 机械手液压系统的设计 37
6。1 油缸的密封 37
6。1.1活塞式油缸的泄漏与密封 37
6.1.2 回转油缸的泄漏与密封 41
6。2油泵的选择 42
6。3 确定液压系统油泵所需的电动机功率N 43
6.4。1 方向阀 43
6.4。2 压力阀 43
6。4.3 流量阀 44
6.5 辅助装置的选择 44
6。5。1 油管和管接头 44
6。5。2 滤油器 45
6。5。3 油箱 45
6.5.4 冷却器 45
6。6 液压传动机械手的缓冲与定位 46
6.6。1 机械手的运动平稳性与定位精度 46
6.6。2 油缸的缓冲装置 46
6。7 液压驱动系统 47
结 论 49
参 考 文 献 50
致 谢 51