四自由度棒料搬运机械手的设计

四自由度棒料搬运机械手的设计(论文12000字)        
摘  要
科学技术的发展越来越快，尤其是机器人技术不仅在生活中广泛使用，而且在工业中也使用广泛。上世纪末，机器人的发展逐步出现在人们的眼中，工业机器人得到了越来越多的应用，而且它涉及的领域也越俩越多。
在当代的工业生产使用中，自动化控制技术占有核心地位，它涵盖了自动化生产线、机床控制系统、NC加工系统、自动搬运运输等方面。工业机器人技术在当代，属于是比较新的技术产品，改变了现代工业的传统观念。
4个自由型机器人的设计是为了提高企业的在线生产率、产品质量和成本效果，减少工人的劳动负担。在严格的劳动条件下，工人们很难独立操作。这个机器可以代替危险的操作。
此次设计的机械手分别有4个自由度，结构形式为的圆柱坐标式。4个自由度就有4个工作方位，它们分别是两个直线工作运行轨迹；两个旋转运行轨迹。
此次论文介绍的设备主要运用于直径2kg以下的圆棒材料。另外，根据气动控制爪结构的不同，可以满足60毫米以下圆棒材料的搬运及挪动。采用控制器实现操作，用机械手进行简单的动作，从一条线向另一条线切换工作，或者进行旋转工作。

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关键词：四自由度；机械手；圆柱坐标式；工业用机器人。
 
Abstract
  The development of science and technology is faster and faster, especially robot technology is not only widely used in life, but also widely used in industry. At the end of the last century, the development of robots has gradually emerged in the eyes of people, and industrial robots are getting more and more applications, and the more they are involved in the field.
In the use of modern industrial production, automatic control technology occupies the core position. It covers automatic production line, machine control system, NC processing system, automatic transport and transportation. Industrial robot technology is a relatively new technology product in modern times, changing the traditional concept of modern industry.
The design of the 4 free robots is designed to improve the online productivity, product quality and cost effectiveness of the enterprises, and reduce the labor burden of workers. Under strict working conditions, it is difficult for workers to operate independently. This machine can replace dangerous operations. [资料来源：http://www.doc163.com]
The manipulator is designed with 4 degrees of freedom, and the structure form is cylindrical coordinate. The 4 degrees of freedom have 4 working directions. They are two straight line working trajectories and two revolving trajectories.
The equipment introduced in this paper is mainly used for round bar material with diameter less than 2kg. In addition, according to the different structure of pneumatic control claw, it can meet the movement and movement of round bar material under 60 mm. A controller is used to perform operations, and a simple action is made by a manipulator to switch from one line to another, or to rotate.
Key words: four degrees of freedom; manipulator; cylindrical coordinate; industrial robot.

目  录
一、题目及专题：    I
二、摘要    I
摘  要    I
目  录    III
1 绪论    1
1.1 工业机器人的技术与发展    1
1.2 四自由度棒料搬运机械手设计要求及功能简介    2

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1.3 四自由度棒料搬运机械手设计意义    2
2 总体方案设计    3
2.1 设计目的    3
2.2 机械手的组成    3
2.3 总方案的拟定    4
2.4 机器人的工作空间    4
2.5 机械手驱动系统设计及选择    5
2.5.1 机械手驱动器    5
2.5.2 机械手传动机构的设计    5
3 机械手传动机构的设计    7
3.1 滚珠丝杠的选择与计算    7
3.2 齿轮减速器参数计算选择（谐波式）    8
4 各处电机的选择计算    9
4.1 机械手手臂升降步进点击的选择    13
4.2 机械手底座回转驱动电动机的选择    16
5 各处气动件的选择计算    9
5.1 气爪夹紧力的计算与选择    19
5.1.1 夹紧力的设计要求    19
5.1.2 气缸缸径的确定    20
5.1.3 行程的确定    21
5.1.4 气缸的运动速度    22

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5.1.5 摆动气缸的选择    22
5.2 手臂伸缩气缸的选择    23
6 机器人控制系统的设置    26
6.1 机械手控制器的选择    26
6.2 机械手控制系统的特点及对控制功能的基本要求    26
6.3 控制系统的总体设计    27
7 手臂机构的验算与机械手参数    26
7.1 手臂平衡的验算    29
7.2 机械手参数    30
致  谢    31
参考文献    32
总结    33

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