五自由度机械手课程设计
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目录
一、 绪论 4
1.1 选题背景 4
1.2 国内外研究现状和趋势 4
1.3课题研究的意义 5
1.4 设计目的 5
二、 机械手的总体设计 5
2.1基本参数 6
2.2总体设计结构 6
三、 机械手各部件的设计 7
3.1手部的设计 7
3.1.1手部结构的分类 7
3.1.2手部结构设计说明 7
3.1.2运动分析 9
3.1.3气动驱动系统 10
3.2机械手腕部的结构设计 10
3.2.1 机器人手腕结构的设计要求 10
3.2.2 机器人手腕结构的设计说明 11
3.3基座的设计 12
3.3.1基座设计要求 12
3.3.2基座设计说明 13
3.2基座 13
四、小结 13
五、参考文献 14
二、机械手的总体设计
2.1基本参数
本设计拟搬运宽度尺寸90～110mm、质量为5kg以内的任意形状工件。机械手最高可举1353mm，搬运物体回转半径1000mm。手指的动力驱动方式为气动传动。气动传动的机械手是以工业用高压气体的压力来驱动执行机构运动的机械手。
2.2总体设计结构
机械手采用五关节结构形式，五关节机械手的手部所握持的工件（或工具）在空间的位置，是由臂部、腕部以至整机等各自独立运动的合成来确定的。本设计的气动机械手具有五个自由度，能够实现抓取、搬运、完成工件的上料或卸料。为执行这些动作，系统共设有五个步进电机，可在五个坐标内工作。
该机械手分为：底座、腰部、大臂、小臂、腕部和手部等六个部分，图中的五个关节的转动都是通过五台步进电机来实现，而手部的夹紧动作是通过气动控制实现。
关节式机械手是一种适用于靠近机体操作的传动型式。它像人手一样有肘关节，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在狭窄空问工作。本设计具有五台步进电机,分别控制腰部的转动、大臂的摆动、小臂的摆动、手腕的转动、手腕的仰俯运动。每个步进电机有各自的作用和负载，因此需要根据各自的情况选择电机的型号。
手部采用铝合金材料，其他腕部、大臂、小臂、腰部均采用薄钢板焊接而成。基座采用铸铁铸造。
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