三自由度圆柱坐标搬运机械手设计及模拟仿真

📅 2026/7/5 21:03:32
三自由度圆柱坐标搬运机械手设计及模拟仿真
本设计中机械手可模仿人的动作功能用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化能在有害环境下操作以保护人身安全因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件的部件根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求设计为夹持型。运动机构使手部完成各种转动、移动或复合运动来实现规定的动作改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体需有3个自由度。在工业上自动控制系统有着广泛的应用如工业自动化机床控制计算机系统机器人等。而工业机器人是相对较新的电子设备它正开始改变现代化工业面貌。本设计为三自由度圆柱坐标型工业机器人其工作方向为两个直线方向和一个旋转方向。在控制器的作用下它执行将工件从一条流水线拿到另一条流水线这一简单的动作,本文是对整个设计工作较全面的介绍和总结。摘要Abstract目 录第1章绪论第2章工业机器人的总体设计2.1工业机器人的组成及各部分关系概述2.2工业机器人的设计分析2.2.1设计要求2.2.2总体方案拟定2.2.3工业机器人主要技术性能参数第3章工业机器人的机械系统设计3.1工业机器人的运动系统分析3.1.1机器人的运动概述3.1.2机器人的运动过程分析3.2工业机器人的执行机构设计3.2.1末端执行机构设计3.2.2手臂机构的设计3.2.3腰部和基座设计3.3工业机器人的机械传动装置的选择3.3.1滚珠丝杠的选择3.3.2谐波齿轮的选择3.3.3联轴器的选择4滚珠丝杠螺母副的选型与计算4.1提升机构滚珠丝杠副的计算及选型4.1.1计算提升力4.1.2计算最大动负载4.1.3滚珠丝杠螺母副的选型4.1.4传动效率的计算4.1.5刚度验算4.1.6丝杠拉伸或压缩变形量4.1.7滚珠与螺纹滚道间的接触变形4.1.8支承滚珠丝杠轴承的轴向接触变形4.2伸缩机构滚珠丝杠副的计算及选型4.2.1计算伸缩引力4.2.2计算最大动负载C4.2.3滚珠丝杠螺母副的选型4.2.4传动效率的计算4.2.5刚度验算4.3滚珠丝杠几何参数第5章工业机器人运行时应采取的安全措施5.1安全要求5.2实施方法致谢参考文献