三自由度机械手的设计(含CAD零件图装配图)

三自由度机械手的设计(含CAD零件图装配图)(开题报告,论文说明书26000字,CAD图纸6张)
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。

具体到本设计，因为设计要求搬运的加工工件的质量达30KG，且长度达500MM，同时考虑到数控机床布局的具体形式及对机械手的具体要求，考虑在满足系统工艺要求的前提下，尽量简化结构，以减小成本、提高可靠度。该机械手在工作中需要3种运动,其中手臂的伸缩和立柱升降为两个直线运动,另一个为手臂的回转运动,综合考虑，机械手自由度数目取为3，坐标形式选择圆柱坐标形式，即一个转动自由度两个移动自由度，其特点是:结构比较简单,手臂运动范围大,且有较高的定位准确度。机械手工作布局图如图2-2所示。

机械手腰座结构的设计
进行了机械手的总体设计后，就要针对机械手的腰部、手臂、手腕、末端执行器
等各个部分进行详细设计。
 

目   录
1  绪论…………………………………………………………………………… 1
1.1  选题背景………………………………………………………………………… 1
1.2  设计目的………………………………………………………………………… 1
1.3  国内外研究现状和趋势………………………………………………………… 1
1.4  设计原则………………………………………………………………………… 2
2  设计方案的论证…………………………………………………………………… 3
2.1  机械手的总体设计……………………………………………………………… 3
2.2  机械手腰座结构的设计………………………………………………………… 4
2.3  机械手手臂的结构设计………………………………………………………… 6
2.4  机械手腕部的结构设计………………………………………………………… 7
2.5  机械手末端执行器（手爪）的结构设计……………………………………… 9
2.6  机械手的机械传动机构的设计……………………………………………… 11
2.7  机械手驱动系统的设计……………………………………………………… 15
2.8  机器人手臂的平衡机构设计………………………………………………… 22
3  理论分析和设计计算…………………………………………………………… 23
3.1  液压传动系统设计计算……………………………………………………… 23
3.2 电机选型有关参数计算………………………………………………………… 31
4  机械手控制系统的设计………………………………………………………… 35
4.1  机械手控制系统硬件设计…………………………………………………… 35
4.2  机械手控制系统软件设计…………………………………………………… 40
结束语 ……………………………………………………………………………… 42
致谢 ………………………………………………………………………………… 43
参考文献…………………………………………………………………………… 44