搬运机械手的结构和控制系统设计.

机电工程学院

机电一体化系统设计

课程设计

设计题目： 专 业：

学 号： 姓 名： 指导老师：

毕业论文（设计）任务书

一、题目：搬运机械手的结构和控制系统设计 二、研究内容与目标：

本设计主要的研究内容是

1. 用proe绘制搬运机械手三维立体图

2. 用proe转配搬运机械手及制作仿真动画并生成仿真视频制作 3. 利用PLC实现控制系统设计 4. 设计说明书（1份）

目标： 让搬运机械手能搬运物品，掌握机械手的设计原理和控制过程 三、研究方法：通过不断地查找资料，研究工业机械手的作用，并不断分析最后制作出工业上需要的机械手。 四、主要参考文献：(5篇以上)

[1] 刘明保，吕春红等主编.机械手的组成机构及技术指标的确定.河南高等

专科学校学报，2004.120-134

[2] 李超主编.气动通用上下料机械手的研究与开发.陕西科技大学，

2003.103-121 [3] 陆祥生，杨绣莲主编.机械手.中国铁道出版社,1985.56-58

[4] 张建民主编.工业机械人.北京：北京理工大学出版社,1992.76-79 [5] 李允文主编.工业机械手设计.机械工业出版社,1996.

[6] 蔡自兴主编.机械人学的发展趋势和发展战略.机械人技术,2001.12-15 [7] 金茂青，曲忠萍，张桂华等主编.国外工业机械人发展的态势分析.机械

人技术与应用,2001.23-24

[8] 王雄耀主编.近代气动机械人（机械手）的发展及应用.液压气动与密

封,1999.31-32

[9] 李明主编.单臂回转机械手设计.制造技术与机床，2004. 64-66

[10] 张军，封志辉主编.多工步搬运机械手的设计.机械设计,2004.27-28

目录

第一章 绪论 ......................................................... 2

1.1工业机器人的简介 ............................................. 2 1.2机械手概述 ................................................... 3 1.3工业机械手的发展趋势 ......................................... 4 1.4 国内外研究现状和趋势 ........................................ 5 1.6 液压系统传动原理 ........................................... 7 第二章 电机驱动和液压驱动混合式搬运机械手方案设计 .................. 8

2.1电动驱动和液压驱动式搬运机械手的组成及各部分关系概述 ......... 8 2.2液压式搬运机械手方案设计 ..................................... 8 2.3机械手的系统工作原理及组成 ................................... 9 2.4机械手手臂的结构设计 ........................................ 13 第三章 尺寸设计与校核 .............................................. 18

3.1手臂伸缩液压缸的尺寸设计与校核 .............................. 18 3.2手臂升降液压缸的尺寸设计与校核 .............................. 19 3.3 腰部传动负载作回转运动的设计与校核 ......................... 20 第四章 机械手的PLC控制系统设计 ................................... 22

4.1 PLC的工作原理 .............................................. 22 4.2 可编程序控制器的选择及工作过程 ............................. 23 4.3 可编程序控制器的使用步骤 ................................... 24 4.4 机械手可编程序控制器控制方案 ............................... 25 第五章 四自由度机械手运动仿真 ..................................... 27

5.1 运动学仿真过程及定义分析 ................................ 27 结 论 .............................................................. 30 致 谢 ............................................................ 30