畢業(yè)論文：回轉(zhuǎn)壁式機械手結(jié)構(gòu)研究設(shè)計

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
學(xué)院：機械工程及自動化學(xué)院 專業(yè)班級：08級機械電子2班

課題名稱 回轉(zhuǎn)壁式機械手結(jié)構(gòu)研究設(shè)計
設(shè)計（論文）類型
（劃√） 工程設(shè)計 應(yīng)用研究 開發(fā)研究 基礎(chǔ)研究 其它
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1、本課題的研究目的和意義：
課題研究的目的和意義：
（1）以提高生產(chǎn)過程中的自動化程度 應(yīng)用機械手有利于實現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機 器的裝配等的自動化的程度， 從而可以提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成 本。
（2）以改善勞動條件，避免人身事故 在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其 他毒性污染以及工作空間狹窄的場合中， 用人手直接操作是有危險或 根本不可能的，而應(yīng)用機械手即可部分或全部代替人安全的完成作 業(yè)，使勞動條件得以改善。 在一些簡單、重復(fù)，特別是較笨重的操作中，以機械手代替人進行工 作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。
（3）可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn) 應(yīng)用
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系統(tǒng)總重已突破100KG。更重要的是將機械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前機械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。同時，隨著機械手的小型化和微型化，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)黄苽鹘y(tǒng)的機械領(lǐng)域，而向著電子信息、生物技術(shù)、生命科學(xué)及航空航天等高端行業(yè)發(fā)展。
發(fā)展前景及方向：
（1）重復(fù)高精度 精度是指機器人、機械手到達指定點的精確程度，它與驅(qū)動器的分辨率以及反饋裝置有關(guān)。重復(fù)精度是指如果動作重復(fù)多次，機械手到達同樣位置的精確程度。重復(fù)精度比精度更重要，如果一個機器人定位不夠精確，通常會顯示一個固定的誤差，這個誤差是可以預(yù)測的，因此可以通過編程予以校正。重復(fù)精度限定的是一個隨機誤差的范圍，它通過一定次數(shù)地重復(fù)運行機器人來測定。隨著微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展， 以及氣動伺服 技術(shù)走出實驗室和氣動伺服定位系統(tǒng)的成套化。 氣動機械手的重復(fù)精度將越來越高， 它的 應(yīng)用領(lǐng)域也將更廣闊，如核工業(yè)和軍事工業(yè)等。
（2）模塊化 有的公司把帶有系列導(dǎo)向驅(qū)動裝置的氣動機械手稱為簡單的傳輸技術(shù)， 而把模塊化拼裝的氣動機械手稱為現(xiàn)代傳輸技術(shù)。模塊化拼裝的氣動機械手比組合導(dǎo)向驅(qū)動裝置更具靈活的安裝體系。它集成電接口和帶電纜及氣管的導(dǎo)向系統(tǒng)裝置，使機械手運動自如。由于 模塊化氣動機械手的驅(qū)動部件采用了特殊設(shè)計的滾珠軸承，使它具有高剛性、高強度及精 確的導(dǎo)向精度。優(yōu)良的定位精度也是新一代氣動機械手的一個重要特點。模塊化氣動機械 手使同一機械手可能由于應(yīng)用不同的模塊而具有不同的功能，擴大了機械手的應(yīng)用范圍， 是氣動機械手的一個重要的發(fā)展方向。智能化的出現(xiàn)對提高模塊化氣動機械手和氣動機器人的性能起到了十分重要的支 持作用。因為智能化本來就是模塊化的設(shè)備，特別是緊湊型CP閥島，它對分散上的集中控制起了十分重要的作用，特別對機械手中的移動模塊。
（3）無給油化 為了適應(yīng)食品、醫(yī)藥、生物工程、電子、紡織、精密儀器等行業(yè)的無污染要求，不加潤滑脂的不供油潤滑元件已經(jīng)問世。隨著材料技術(shù)的進步，新型材料（如燒結(jié)金屬石墨材料）的出現(xiàn)，構(gòu)造特殊、用自潤滑材料制造的無潤滑元件，不僅節(jié)省潤滑油、不污染環(huán)境， 而且系統(tǒng)簡單、摩擦性能穩(wěn)定、成本低、壽命長。
（4）機電氣一體化 由“可編程序控制器-傳感器-氣動元件”組成的典型的控制系統(tǒng)仍然是自動化技術(shù)的 重要方面；發(fā)展與電子技術(shù)相結(jié)合的自適應(yīng)控制氣動元件，使氣動技術(shù)從“開關(guān)控制”進入到高精度的“反饋控制”；省配線的復(fù)合集成系統(tǒng)，不僅減少配線、配管和元件，而且拆裝簡單，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。










3、本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）和成果形式：
課題內(nèi)容：
（1）了解并掌握與設(shè)計任務(wù)相關(guān)的基礎(chǔ)知識及發(fā)展方向。能夠獨立地完成系統(tǒng)分析、方案設(shè)計等各項工作。熟練地運用與設(shè)計相關(guān)的各種開發(fā)平臺與調(diào)試工具。設(shè)計能滿足設(shè)計要求的軟件、硬件并完成系統(tǒng)在仿真開發(fā)環(huán)境下的整體設(shè)計。
（2）了解機械手的基本原理及設(shè)計方法，熟練專業(yè)軟件的編程的能力。
（3）掌握設(shè)計的常見方法及軟件，為今后的工作打下扎實的工作技術(shù)基礎(chǔ)。
（4）能夠?qū)崿F(xiàn)仿真的3D功能，可含有適當(dāng)發(fā)揮部分。
成果形式
對機械手進行3D仿真，使其實現(xiàn)回轉(zhuǎn)，伸縮，移動的功能，了解并掌握與設(shè)計任務(wù)相關(guān)的基礎(chǔ)知識及發(fā)展方向。能夠獨立地完成系統(tǒng)分析、方案設(shè)計等各項工作。熟練地運用與設(shè)計相關(guān)的各種開發(fā)平臺與調(diào)試工具。設(shè)計能滿足設(shè)計要求的軟件、硬件并完成系統(tǒng)在仿真開發(fā)環(huán)境下的整體設(shè)計。









4、擬解決的關(guān)鍵問題：

（1）利用步進電機和諧波齒輪傳動實現(xiàn)機械手的旋轉(zhuǎn)運動，利用滾珠絲杠使其上下移動，已用液壓缸時期伸縮移動；
（2）機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計及驗證。
（3） ……（未完，全文共4021字，當(dāng)前僅顯示2031字，請閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：回轉(zhuǎn)壁式機械手結(jié)構(gòu)研究設(shè)計》）