题   目

三自由度搬运机械手之机构设计

作者姓名

学号

所学专业

机械设计制造及其自动化

1、 研究的意义，同类研究工作国内外现状、存在问题（列出主要参考文献）

研究的意义：在工业自动化生产中，无论是单机还是组合机床，以及自动生产流水线，都要用到机械手来完成工件的取放。

工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。

国内外现状：机械结构向模块化、可重构化发展。

工业机械手控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化;器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

机械手中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机械手还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机械手则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行决策控制;多传感器融合配置技术成为智能化机器人的关键技术。

关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机械手产品标准化、通用化、模块化、系列化设计;柔性仿形喷涂机器人开发，柔性仿形复合机构开发，仿形伺服轴轨迹规划研究，控制系统开发;

焊接、搬运、装配、切割等作业的工业机械手产品的标准化、通用化、模块化、系列化研究;以及离线示教编程和系统动态仿真。

存在问题：价格昂贵，实时性不理想，设备笨重并且大都停留在实验阶段。

2、 研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化）

研究目标：三自由度搬运机械手之机构设计

研究的主要内容：1）传动系统简图；

2）大、小臂步进电机驱动传动机构的设计和计算；

3）立柱回转运动机构设计和计算；

4）总体装配图的设计；

5）控制原理图的设计

关键问题：整体机械传动部分的设计。

3、 特色与创新之处

可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。

4、 拟采取的研究方法、步骤、技术路线

1)研究方法：基于solidworks三维设计制图软件，以现有文件、技术、资料、理论为基础建立优化模型，进行机构的优化设计；

2)步骤：（1）传动系统简图；（2）大、小臂步进电机驱动传动机构的设计和计算；（3）立柱回转运动机构设计和计算；（4）总体装配图的设计；（5）控制原理图的设计

5、 拟使用的主要设计、分析软件及仪器设备

Solid Works三维设计制图软件

6、参考文献：

[1]  巩云鹏、田万禄等主编. 机械设计课程设计  沈阳：东北大学出版社 2000

[2]  孙志礼，冷兴聚，魏严刚等主编. 机械设计  沈阳：东北大学出版社 2000

[3]  刘鸿文主编.  材料力学 北京：高等教育出版社1991

[4]  哈尔滨工业大学理论力学教研组编. 理论力学  北京：高等教育出版社 1997

[5]  大连理工大学工程画教研室编. 机械制图  北京：高等教育出版社  1993

[6]  孙 桓，陈作模主编. 机械原理  北京：高等教育出版社 2000

[7]  高泽远，王 金主编. 机械设计基础课程设计  沈阳：东北工学院出版社 1987

[8]  张 玉，刘 平主编. 几何量公差与测量技术  沈阳：东北大学出版社 1999

[9]  成大先主编.机械设计手册(减(变)速器.电机与电器)  化学工业出版社