通用液压机械手全套本科毕业设计
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- 通用液压机械手全套本科毕业设计Abstract
Manipulator is a sort of automation device which has the function of grasp and transfer workpieces during the automated production.Today hydraulic mqanipulator is widely uade in industry fidld.It can maek the produce process automated and liberate the people from heavy physical labor.It can promote the quality of production and decrease the cost of production.In this design,we should use the knowledge of hydraulic,mechanism and electric control comprehensively to complete the design of hydraulic manipulator,including machine system,hydraulic and comtrol system.The mechanical part is designed on the basis of mechanics computation foundation after the structure analysis,including hand,arm and fuselage.Generally the manipulator’s hand should have four merits:compact structure,light weight,good universal property and high catch precision.Well,the arm should have merits that are good rigidity,light weight,high movement velocity,small inertia and flexible motion.The hydraulic system design including the hydraulic system computation and the selection of hydraulic components;The control system design including plotting the ladder diagram and selecting the control component.
Key wordsHydraulic manipulator;hydraulic system ;design;plc
目 录
前言 ………………………………………………………………6
（一）工业机器人简介………………………………………………6
（二）世界机器人的发展……………………………………………6
（三）我国工业机器人的发展………………………………………7
（四）本设计中的机械手……………………………………………7
1 臂力的确定……………………………………………………7
2 工作范围的确定………………………………………………7
3 运动速度的确定………………………………………………8
4 手臂的配置形式………………………………………………8
5 位置检测装置的选择…………………………………………8
5 驱动与控制方式的选择………………………………………9
一手部结构 …………………………………………………………10
（一）概述……………………………………………………………10
（二）设计时应考虑的几个问题……………………………………10
（三）驱动力的计算…………………………………………………10
（四）夹紧缸的设计计算……………………………………………13
1 夹紧缸主要尺寸的计算………………………………………13
2 缸体结构及验算………………………………………………13
3 缸筒两端部的计算……………………………………………14
二腕部的结构………………………………………………………17
（一）概述……………………………………………………………17
（二）腕部的结构形式………………………………………………18
（三）手腕驱动力矩的计算…………………………………………16
1 摩擦阻力矩……………………………………………………19
2 工件重心引起的偏置力矩……………………………………19
3 腕部启动时的惯性阻力矩……………………………………20
4 回转液压缸所产生的驱动力矩计算…………………………21
三 臂部的结构………………………………………………………22
（一）概述……………………………………………………………22
（二）手臂直线运动机构……………………………………………25
（三）手臂回转运动…………………………………………………25
（四）臂部驱动力矩的计算…………………………………………25
1 手臂水平伸缩运动驱动力矩的计算…………………………26
2 手臂垂直升降运动驱动力矩的计算…………………………28
3 手臂回转运动驱动力矩的计算………………………………30
四 液压系统的设计…………………………………………………32
（一）液压系统简介…………………………………………………32
（二）液压系统的组成………………………………………………32
（三）液压系统控制回路……………………………………………33
（四）机械手液压传动系统…………………………………………33
（五）机械手液压系统的简单计算…………………………………33
结束语……………………………………………………………………44
参考文献…………………………………………………………………45
致谢………………………………………………………………………46
前言
工业机器人简介
几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。如古希腊神话《阿鲁哥探险船》中的青铜巨人泰洛斯（Taloas)，犹太传说中的泥土巨人等等，这些美丽的神话时刻激励着人们一定要把美丽的神话变为现实，早在两千年前就开始出现了自动木人和一些简单的机械偶人。
到了近代 ，机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人问世之后，不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓广到 农业、林、牧、渔，甚至进入寻常百姓家。机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。
工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续 工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工 业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
世界机器人的发展
国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：
（1）. 工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。
（2）．机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位...
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