通用液压机械手设计完整设计
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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
（一）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。
（二）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、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。
（3）．工业机器人控制系统向基于P...
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