毕业论文：回转壁式机械手结构研究设计

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：机械工程及自动化学院 专业班级：08级机械电子2班

课题名称 回转壁式机械手结构研究设计
设计（论文）类型
（划√） 工程设计 应用研究 开发研究 基础研究 其它
√
1、本课题的研究目的和意义：
课题研究的目的和意义：
（1）以提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机 器的装配等的自动化的程度， 从而可以提高劳动生产率和降低生产成 本。
（2）以改善劳动条件，避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其 他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中， 用人手直接操作是有危险或 根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作 业，使劳动条件得以改善。 在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工 作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
（3）可以减轻人力，并便于有节奏的生产 应用
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系统总重已突破100KG。更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。
发展前景及方向：
（1）重复高精度 精度是指机器人、机械手到达指定点的精确程度，它与驱动器的分辨率以及反馈装置有关。重复精度是指如果动作重复多次，机械手到达同样位置的精确程度。重复精度比精度更重要，如果一个机器人定位不够精确，通常会显示一个固定的误差，这个误差是可以预测的，因此可以通过编程予以校正。重复精度限定的是一个随机误差的范围，它通过一定次数地重复运行机器人来测定。随着微电子技术和现代控制技术的发展， 以及气动伺服 技术走出实验室和气动伺服定位系统的成套化。 气动机械手的重复精度将越来越高， 它的 应用领域也将更广阔，如核工业和军事工业等。
（2）模块化 有的公司把带有系列导向驱动装置的气动机械手称为简单的传输技术， 而把模块化拼装的气动机械手称为现代传输技术。模块化拼装的气动机械手比组合导向驱动装置更具灵活的安装体系。它集成电接口和带电缆及气管的导向系统装置，使机械手运动自如。由于 模块化气动机械手的驱动部件采用了特殊设计的滚珠轴承，使它具有高刚性、高强度及精 确的导向精度。优良的定位精度也是新一代气动机械手的一个重要特点。模块化气动机械 手使同一机械手可能由于应用不同的模块而具有不同的功能，扩大了机械手的应用范围， 是气动机械手的一个重要的发展方向。智能化的出现对提高模块化气动机械手和气动机器人的性能起到了十分重要的支 持作用。因为智能化本来就是模块化的设备，特别是紧凑型CP阀岛，它对分散上的集中控制起了十分重要的作用，特别对机械手中的移动模块。
（3）无给油化 为了适应食品、医药、生物工程、电子、纺织、精密仪器等行业的无污染要求，不加润滑脂的不供油润滑元件已经问世。随着材料技术的进步，新型材料（如烧结金属石墨材料）的出现，构造特殊、用自润滑材料制造的无润滑元件，不仅节省润滑油、不污染环境， 而且系统简单、摩擦性能稳定、成本低、寿命长。
（4）机电气一体化 由“可编程序控制器-传感器-气动元件”组成的典型的控制系统仍然是自动化技术的 重要方面；发展与电子技术相结合的自适应控制气动元件，使气动技术从“开关控制”进入到高精度的“反馈控制”；省配线的复合集成系统，不仅减少配线、配管和元件，而且拆装简单，大大提高了系统的可靠性。










3、本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
课题内容：
（1）了解并掌握与设计任务相关的基础知识及发展方向。能够独立地完成系统分析、方案设计等各项工作。熟练地运用与设计相关的各种开发平台与调试工具。设计能满足设计要求的软件、硬件并完成系统在仿真开发环境下的整体设计。
（2）了解机械手的基本原理及设计方法，熟练专业软件的编程的能力。
（3）掌握设计的常见方法及软件，为今后的工作打下扎实的工作技术基础。
（4）能够实现仿真的3D功能，可含有适当发挥部分。
成果形式
对机械手进行3D仿真，使其实现回转，伸缩，移动的功能，了解并掌握与设计任务相关的基础知识及发展方向。能够独立地完成系统分析、方案设计等各项工作。熟练地运用与设计相关的各种开发平台与调试工具。设计能满足设计要求的软件、硬件并完成系统在仿真开发环境下的整体设计。









4、拟解决的关键问题：

（1）利用步进电机和谐波齿轮传动实现机械手的旋转运动，利用滚珠丝杠使其上下移动，已用液压缸时期伸缩移动；
（2）机械手的结构设计及验证。
（3） ……（未完，全文共4021字，当前仅显示2031字，请阅读下面提示信息。收藏《毕业论文：回转壁式机械手结构研究设计》）