串聯(lián)型機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)答辯

畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文辯論指導(dǎo)老師:學(xué)生姓名:機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院2021級(jí)辯論串聯(lián)型五自由度機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

SeriesoffivedegreesoffreedommanipulatorDesign畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院2021級(jí)辯論課題內(nèi)容及具體要求：1、分析五個(gè)自由度的功能和作業(yè)任務(wù)，確定機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式；2、進(jìn)行機(jī)械手各關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3、進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；4、在UG中進(jìn)行三維裝配圖的建模。1.本機(jī)械手臂設(shè)計(jì)思想介紹機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院2021級(jí)辯論首先根據(jù)題目要求對(duì)課題進(jìn)行分析，手臂需要五個(gè)自由度才能完成工況及性能要求，粗略估計(jì)機(jī)身及各手臂幾何尺寸。然后，進(jìn)行分析各個(gè)自由度運(yùn)作是否存在干預(yù)是否合理。再對(duì)各個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。最后對(duì)電機(jī)選取及布置。機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院2021級(jí)辯論機(jī)械手的腰部為轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，肩關(guān)節(jié)為轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，帶動(dòng)大臂、小臂、手腕及工件的上下移動(dòng)，大臂、小臂分別有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，手腕有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，分別實(shí)現(xiàn)手爪的轉(zhuǎn)動(dòng)和俯仰。

機(jī)械手工作環(huán)境擬定該機(jī)械手是針對(duì)流水作業(yè)上成品的夾取及轉(zhuǎn)移的，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要，設(shè)計(jì)的具體要求為：〔1〕抓取物件為直徑為50mm的立方形產(chǎn)品，長(zhǎng)度為150mm。〔2〕抓取和放下的時(shí)間盡可能的短?！?〕從機(jī)身中心500mm的邊長(zhǎng)為1000mm，距離地面高度為500mm的正方形平臺(tái)上抓取成品，裝在成品箱內(nèi)，即可機(jī)械手參數(shù)擬定參考同類機(jī)械手的性能參數(shù)，進(jìn)行主尺寸和運(yùn)動(dòng)范圍確實(shí)定，考慮到機(jī)構(gòu)可行前提下有盡可能大的作業(yè)范圍。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求及使用的范圍，定出該型機(jī)械手的主要性能參數(shù)和幾何尺寸如表2-1所示，其中θ1代表腰部轉(zhuǎn)動(dòng)角度，θ2代表大臂俯仰角度，θ3代表小臂俯仰角度，θ4代表手腕起落角度，θ5代表手腕轉(zhuǎn)動(dòng)角度。機(jī)械手結(jié)構(gòu)方案和驅(qū)動(dòng)方案的選擇

腰部外安放一驅(qū)動(dòng)電機(jī)1，驅(qū)動(dòng)內(nèi)部渦輪渦桿傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)豎直主軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)大臂，小臂等工作局部的旋轉(zhuǎn)自由度，機(jī)構(gòu)外部如UG截圖3-1,內(nèi)部傳動(dòng)視圖如截圖3-2。UG截圖3-1截圖3-2機(jī)械手結(jié)構(gòu)方案和驅(qū)動(dòng)方案的選擇

在大臂與肩部連接關(guān)節(jié)處安裝一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)與之相連的小齒輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)與小齒輪嚙合的大齒輪旋轉(zhuǎn)，大齒輪旋轉(zhuǎn)使得與之相連的軸旋轉(zhuǎn)，這樣最終轉(zhuǎn)動(dòng)大臂，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如UG機(jī)構(gòu)截圖3-3UG機(jī)構(gòu)截圖3-3機(jī)械手結(jié)構(gòu)方案和驅(qū)動(dòng)方案的選擇

而小臂與大臂之間用一同步帶〔黑色〕連接，當(dāng)大臂上軸旋轉(zhuǎn)，便經(jīng)由同步帶使得小臂的軸旋轉(zhuǎn)，最終使得小臂旋轉(zhuǎn)起來(lái)，設(shè)計(jì)如UG機(jī)構(gòu)截圖3-4UG機(jī)構(gòu)截圖3-4機(jī)械手結(jié)構(gòu)方案和驅(qū)動(dòng)方案的選擇

步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)圓柱型裝置內(nèi)部直齒輪傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)，從而帶動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，便可實(shí)現(xiàn)手腕局部的旋轉(zhuǎn)自由度，如UG機(jī)構(gòu)截圖3-5UG結(jié)構(gòu)截圖3-5機(jī)械手結(jié)構(gòu)方案和驅(qū)動(dòng)方案的選擇

而用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與之嚙合的大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)手腕局部的上下俯仰擺動(dòng)，如UG機(jī)構(gòu)截圖3-6UG機(jī)構(gòu)截圖3-6機(jī)械手結(jié)構(gòu)方案和驅(qū)動(dòng)方案的選擇

機(jī)械手設(shè)計(jì)總圖謝謝各位