1. 機械手都有哪些結構組成
機械手主要由執行機構、驅動機構和控制系統三大部分組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構，使手部完成各種轉動（擺動）、移動或復合運動來實現規定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。
為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機械手設計的關鍵參數。自由度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。一般專用機械手有2～3個自由度。控制系統是通過對機械手每個自由度的電機的控制，來完成特定動作。同時接收感測器反饋的信息，形成穩定的閉環控制。控制系統的核心通常是由單片機或dsp等微控制晶元構成，通過對其編程實現所要功能。
一、執行機構
機械手的執行機構分為手部、手臂、軀干；
1、手部
手部安裝在手臂的前端。手臂的內孔中裝有傳動軸，可把運用傳給手腕，以轉動、伸曲手腕、開閉手指。
機械手手部的構造系模仿人的手指，分為無關節、固定關節和自由關節3種。手指的數量又可分為二指、三指、四指等，其中以二指用的最多。可根據夾持對象的形狀和大小配備多種形狀和大小的夾頭以適應操作的需要。所謂沒有手指的手部，一般都是指真空吸盤或磁性吸盤。
2、手臂
手臂的作用是引導手指准確地抓住工件，並運送到所需的位置上。為了使機械手能夠正確地工作，手臂的3個自由度都要精確地定位。
3、軀干軀干是安裝手臂、動力源和各種執行機構的支架。
二、驅動機構
機械手所用的驅動機構主要有4種：液壓驅動、氣壓驅動、電氣驅動和機械驅動。其中以液壓驅動、氣壓驅動用得最多。
1、液壓驅動式
液壓驅動式機械手通常由液動機（各種油缸、油馬達）、伺服閥、油泵、油箱等組成驅動系統，由驅動機械手執行機構進行工作。通常它的具有很大的抓舉能力（高達幾百千克以上），其特點是結構緊湊、動作平穩、耐沖擊、耐震動、防爆性好，但液壓元件要求有較高的製造精度和密封性能，否則漏油將污染環境。
2、氣壓驅動式
其驅動系統通常由氣缸、氣閥、氣罐和空壓機組成，其特點是氣源方便、動作迅速、結構簡單、造價較低、維修方便。但難以進行速度控制，氣壓不可太高，故抓舉能力較低。
3、電氣驅動式電力驅動是機械手使用得最多的一種驅動方式。其特點是電源方便，響應快，驅動力較大（關節型的持重已達400kg），信號檢測、傳動、處理方便，並可採用多種靈活的控制方案。驅動電機一般採用步進電機，直流伺服電機（AC）為主要的驅動方式。由於電機速度高，通常須採用減速機構（如諧波傳動、RV擺線針輪傳動、齒輪傳動、螺旋傳動和多桿機構等）。有些機械手已開始採用無減速機構的大轉矩、低轉速電機進行直接驅動（DD）這既可使機構簡化，又可提高控制精度。
4、機械驅動式
機械驅動只用於動作固定的場合。一般用凸輪連桿機構來實現規定的動作。其特點是動作確實可靠，工作速度高，成本低，但不易於調整。其他還有採用混合驅動，即液-氣或電-液混合驅動。
三、控制系統
機械手控制的要素包括工作順序、到達位置、動作時間、運動速度、加減速度等。機械手的控制分為點位控制和連續軌跡控制兩種。
控制系統可根據動作的要求，設計採用數字順序控制。它首先要編製程序加以存儲，然後再根據規定的程序，控制機械手進行工作程序的存儲方式有分離存儲和集中存儲兩種。分離存儲是將各種控制因素的信息分別存儲於兩種以上的存儲裝置中，如順序信息存儲於插銷板、凸輪轉鼓、穿孔帶內；位置信息存儲於時間繼電器、定速回轉鼓等；集中存儲是將各種控制因素的信息全部存儲於一種存儲裝置內，如磁帶、磁鼓等。這種方式使用於順序、位置、時間、速度等必須同時控制的場合，即連續控制的情況下使用。
其中插銷板使用於需要迅速改變程序的場合。換一種程序只需抽換一種插銷板限可，而同一插件又可以反復使用；穿孔帶容納的程序長度可不受限制，但如果發生錯誤時就要全部更換；穿孔卡的信息容量有限，但便於更換、保存，可重復使用；磁蕊和磁鼓僅適用於存儲容量較大的場合。至於選擇哪一種控制元件，則根據動作的復雜程序和精確程序來確定。對動作復雜的機械手，採用求教再現型控制系統。更復雜的機械手採用數字控制系統、小型計算機或微處理機控制的系統。控制系統以插銷板用的最多，其次是凸輪轉鼓。它裝有許多凸輪，每一個凸輪分配給一個運動軸，轉鼓運動一周便完成一個循環。
2. 畢業設計關於兩指機械手設計方案
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摘要 1
第一章 機械手設計任務書 1
1.1畢業設計目的 1
1.2本課題的內容和要求 2
第二章 抓取機構設計 4
2.1手部設計計算 4
2.2腕部設計計算 7
2.3臂伸縮機構設計 8
第三章 液壓系統原理設計及草圖 11
3.1手部抓取缸 11
3.2腕部擺動液壓迴路 12
3.3小臂伸縮缸液壓迴路 13
3.4總體系統圖 14
第四章 機身機座的結構設計 15
4.1電機的選擇 16
4.2減速器的選擇 17
4.3螺柱的設計與校核 17
第五章 機械手的定位與平穩性 19
5.1常用的定位方式 19
5.2影響平穩性和定位精度的因素 19
5.3機械手運動的緩沖裝置 20
第六章 機械手的控制 21
第七章 機械手的組成與分類 22
7.1機械手組成 22
7.2機械手分類 24
第八章 機械手Solidworks三維造型 25
8.1上手爪造型 26
8.2螺栓的繪制 30
畢業設計感想 35
參考資料 36
送料機械手設計及Solidworks運動模擬
摘要
本課題是為普通車床配套而設計的上料機械手。工業機械手是工業生產的必然產物，它是一種模仿人體上肢的部分功能，按照預定要求輸送工件或握持工具進行操作的自動化技術設備，對實現工業生產自動化，推動工業生產的進一步發展起著重要作用。因而具有強大的生命力受到人們的廣泛重視和歡迎。實踐證明，工業機械手可以代替人手的繁重勞動，顯著減輕工人的勞動強度，改善勞動條件，提高勞動生產率和自動化水平。工業生產中經常出現的笨重工件的搬運和長期頻繁、單調的操作，採用機械手是有效的。此外，它能在高溫、低溫、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染環境條件下進行操作，更顯示其優越性，有著廣闊的發展前途。
本課題通過應用AutoCAD 技術對機械手進行結構設計和液壓傳動原理設計，運用Solidworks技術對上料機械手進行三維實體造型，並進行了運動模擬，使其能將基本的運動更具體的展現在人們面前。它能實行自動上料運動；在安裝工件時，將工件送入卡盤中的夾緊運動等。上料機械手的運動速度是按著滿足生產率的要求來設定。
關鍵字 機械手，AutoCAD，Solidworks 。
第一章 機械手設計任務書
1.1畢業設計目的
畢業設計是學生完成本專業教學計劃的最後一個極為重要的實踐性教學環節，是使學生綜合運用所學過的基本理論、基本知識與基本技能去解決專業范圍內的工程技術問題而進行的一次基本訓練。這對學生即將從事的相關技術工作和未來事業的開拓都具有一定意義。
其主要目的：
培養學生綜合分析和解決本專業的一般工程技術問題的獨立工作能力，拓寬和深化學生的知識。
培養學生樹立正確的設計思想，設計構思和創新思維，掌握工程設計的一般程序規范和方法。
培養學生樹立正確的設計思想和使用技術資料、國家標准等手冊、圖冊工具書進行設計計算，數據處理，編寫技術文件等方面的工作能力。
培養學生進行調查研究，面向實際，面向生產，向工人和技術人員學習的基本工作態度，工作作風和工作方法。
1.2本課題的內容和要求
（一、）原始數據及資料
（1、）原始數據：
生產綱領：100000件（兩班制生產）
自由度（四個自由度）
臂轉動180º
臂上下運動 500mm
臂伸長（收縮）500mm
手部轉動 ±180º
（2、）設計要求：
a、上料機械手結構設計圖、裝配圖、各主要零件圖（一套）
b、液壓原理圖（一張）
c、機械手三維造型
d、動作模擬模擬
e、設計計算說明書（一份）
（3、）技術要求
主要參數的確定：
a、坐標形式：直角坐標系
b、臂的運動行程：伸縮運動500mm，回轉運動180º。
c、運動速度：使生產率滿足生產綱領的要求即可。
d、控制方式：起止設定位置。
e、定位精度：±0.5mm。
f、手指握力：392N
g、驅動方式：液壓驅動。
（二、）料槽形式及分析動作要求
（ 1、）料槽形式
由於工件的形狀屬於小型回轉體，此種形狀的零件通常採用自重輸送的輸料槽,如圖1.1所示，該裝置結構簡單，不需要其它動力源和特殊裝置，所以本課題採用此種輸料槽。
圖1.1機械手安裝簡易圖
（2、）動作要求分析如圖1.2所示
動作一：送 料
動作二：預夾緊
動作三：手臂上升
動作四：手臂旋轉
動作五：小臂伸長
動作六：手腕旋轉
預夾緊
手臂上升
手臂旋轉
小臂伸長
手腕旋轉
手臂轉回
圖1.2 要求分析
第二章 抓取機構設計
2.1手部設計計算
一、對手部設計的要求
1、有適當的夾緊力
手部在工作時，應具有適當的夾緊力，以保證夾持穩定可靠，變形小，且不損壞工件的已加工表面。對於剛性很差的工件夾緊力大小應該設計得可以調節，對於笨重的工件應考慮採用自鎖安全裝置。
2、有足夠的開閉范圍
夾持類手部的手指都有張開和閉合裝置。工作時，一個手指開閉位置以最大變化量稱為開閉范圍。對於回轉型手部手指開閉范圍，可用開閉角和手指夾緊端長度表示。手指開閉范圍的要求與許多因素有關，如工件的形狀和尺寸，手指的形狀和尺寸，一般來說，如工作環境許可，開閉范圍大一些較好，如圖2.1所示。
圖2.1 機械手開閉示例簡圖
3、力求結構簡單，重量輕，體積小
手部處於腕部的最前端，工作時運動狀態多變，其結構，重量和體積直接影響整個機械手的結構，抓重，定位精度，運動速度等性能。因此，在設計手部時，必須力求結構簡單，重量輕，體積小。
4、手指應有一定的強度和剛度
5、其它要求
因此送料，夾緊機械手，根據工件的形狀，採用最常用的外卡式兩指鉗爪，夾緊方式用常閉史彈簧夾緊，松開時，用單作用式液壓缸。此種結構較為簡單，製造方便。
二、拉緊裝置原理
如圖2.2所示【4】：油缸右腔停止進油時，彈簧力夾緊工件，油缸右腔進油時松開工件。
圖2.2 油缸示意圖
1、右腔推力為
FP=（π／4）D²P （2.1）
=（π／4）0.5²2510³
=4908.7N
2、根據鉗爪夾持的方位，查出當量夾緊力計算公式為：
F1=（2b／a）（cosα′）²N′ （2.2）
其中 N′=498N=392N，帶入公式2.2得：
F1=（2b／a）（cosα′）²N′
=(2150/50)（cos30º）²392
=1764N
則實際加緊力為 F1實際=PK1K2/η （2.3）
=17641.51.1/0.85=3424N
經圓整F1=3500N
3、計算手部活塞桿行程長L,即
L=（D/2）tgψ （2.4）
=25×tg30º
=23.1mm
經圓整取l=25mm
4、確定「V」型鉗爪的L、β。
取L/Rcp=3 （2.5）
式中： Rcp=P/4=200/4=50 （2.6）
由公式（2.5）（2.6）得：L=3×Rcp=150
取「V」型鉗口的夾角2α=120º，則偏轉角β按最佳偏轉角來確定，
查表得：
β=22º39′
5、機械運動范圍（速度）【1】
（1）伸縮運動 Vmax=500mm/s
Vmin=50mm/s
（2）上升運動 Vmax=500mm/s
Vmin=40mm/s
（3）下降Vmax=800mm/s
Vmin=80mm/s
（4）回轉Wmax=90º/s
Wmin=30º/s
所以取手部驅動活塞速度V=60mm/s
6、手部右腔流量
Q=sv （2.7）
=60πr²
=60×3.14×25²
=1177.5mm³/s
7、手部工作壓強
P= F1/S （2.8）
=3500/1962.5=1.78Mpa
2.2腕部設計計算
腕部是聯結手部和臂部的部件，腕部運動主要用來改變被夾物體的方位，它動作靈活，轉動慣性小。本課題腕部具有回轉這一個自由度，可採用具有一個活動度的回轉缸驅動的腕部結構。
要求：回轉±90º
角速度W=45º/s
以最大負荷計算：
當工件處於水平位置時，擺動缸的工件扭矩最大，採用估演算法，工件重10kg，長度l=650mm。如圖2.3所示。
1、計算扭矩M1〖4〗
設重力集中於離手指中心200mm處，即扭矩M1為：
M1=F×S （2.9）
=10×9.8×0.2=19.6（N·M）
F
S
F
圖2.3 腕部受力簡圖
2、油缸（伸縮）及其配件的估算扭矩M2〖4〗
F=5kg S=10cm
帶入公式2.9得
M2=F×S=5×9.8×0.1 =4.9（N·M）
3、擺動缸的摩擦力矩M摩〖4〗
F摩=300（N）（估算值）
S=20mm （估算值）
M摩=F摩×S=6（N·M）
4、擺動缸的總摩擦力矩M〖4〗
M=M1+M2+M摩 （2.10）
=30.5（N·M）
5.由公式
T=P×b（ΦA1²-Φmm²）×106/8 （2.11）
其中： b—葉片密度，這里取b=3cm；
ΦA1—擺動缸內徑, 這里取ΦA1=10cm；
Φmm—轉軸直徑, 這里取Φmm=3cm。
所以代入（2.11）公式
P=8T/b（ΦA1²-Φmm²）×106
=8×30.5/0.03×（0.1²-0.03²）×106
=0.89Mpa
又因為
W=8Q/（ΦA1²-Φmm²）b
所以
Q=W（ΦA1²-Φmm²）b/8
=（π/4）（0.1²-0.03²）×0.03/8
=0.27×10-4m³/s
=27ml/s
2.3臂伸縮機構設計
手臂是機械手的主要執行部件。它的作用是支撐腕部和手部，並帶動它們在空間運動。
臂部運動的目的，一般是把手部送達空間運動范圍內的任意點上，從臂部的受力情況看，它在工作中即直接承受著腕部、手部和工件的動、靜載荷，而且自身運動又較多，故受力較復雜。
機械手的精度最終集中在反映在手部的位置精度上。所以在選擇合適的導向裝置和定位方式就顯得尤其重要了。
手臂的伸縮速度為200m/s
行程L=500mm
1、手臂右腔流量，公式（2.7）得：【4】
Q=sv
=200×π×40²
=1004800mm³/s
=0.1/10²m³/s
=1000ml/s
2、手臂右腔工作壓力，公式（2.8） 得：〖4〗
P=F/S （2.12）
式中：F——取工件重和手臂活動部件總重，估算 F=10+20=30kg， F摩=1000N。
所以代入公式（2.12）得：
P=（F+ F摩）/S
=（30×9.8+1000）/π×40²
=0.26Mpa
3、繪制機構工作參數表如圖2.4所示：
圖2.4機構工作參數表
4、由初步計算選液壓泵〖4〗
所需液壓最高壓力
P=1.78Mpa
所需液壓最大流量
Q=1000ml/s
選取CB-D型液壓泵（齒輪泵）
此泵工作壓力為10Mpa，轉速為1800r/min，工作流量Q在32—70ml/r之間，可以滿足需要。
5、驗算腕部擺動缸：
T=PD（ΦA1²-Φmm²）ηm×106/8 （2.13）
W=8θηv/（ΦA1²-Φmm²）b （2.14）
式中：Ηm—機械效率取： 0.85～0.9
Ηv—容積效率取： 0.7～0.95
所以代入公式（2.13）得：
T=0.89×0.03×（0.1²-0.03²）×0.85×106/8
=25.8（N·M）
T<M=30.5（N·M）
代入公式（2.14）得：
W=（8×27×10-6）×0.85/（0.1²-0.03²）×0.03
=0.673rad/s
W<π/4≈0.785rad/s
因此，取腕部回轉油缸工作壓力 P=1Mpa
流量 Q=35ml/s
圓整其他缸的數值：
手部抓取缸工作壓力PⅠ=2Mpa
流量QⅠ=120ml/s
小臂伸縮缸工作壓力PⅠ=0.25Mpa
流量QⅠ=1000ml/s
第三章 液壓系統原理設計及草圖
3.1手部抓取缸
圖 3.1手部抓取缸液壓原理圖〖7〗
1、手部抓取缸液壓原理圖如圖3.1所示
2、泵的供油壓力P取10Mpa，流量Q取系統所需最大流量即Q=1300ml/s。
因此，需裝圖3.1中所示的調速閥，流量定為7.2L/min，工作壓力P=2Mpa。
採用：
YF-B10B溢流閥
2FRM5-20/102調速閥
23E1-10B二位三通閥
3. 一套完整的助力機械手裝備主要由哪幾部分組成
一套完整的助力機械抄手裝備主要由三部分組成：平衡吊主機、抓取夾具（或機械手）及安裝結構。
機械手主機是實現物料（或工件）在空中無重力化浮動狀態的主體裝置。
機械手則是實現工件抓取，並完成用戶相應搬運和裝配要求的裝置。
安裝結構則是根據用戶服務區域及現場狀況要求以支撐整套設備的機構。
4. 助力機械手都有哪些系統組成，有什麼特點
助力機械手，又稱機械手、平衡吊、平衡助力器、手動移載機（以上說法並不專業但國內已經流行），是一種新穎的、用於物料搬運及安裝時省力操作的助力設備。
一套完整的助力機械手裝備主要由三部分組成：平衡吊主機、抓取夾具（或機械手）及安裝結構。機械手主機是實現物料（或工件）在空中無重力化浮動狀態的主體裝置。機械手則是實現工件抓取，並完成用戶相應搬運和裝配要求的裝置。安裝結構則是根據用戶服務區域及現場狀況要求以支撐整套設備的機構。
硬臂式機械手特點作以下說明：
硬臂式助力機械手系統組成，主要包括四部分：
1）軌道行走系統；
2）機械手主機；
3）夾具部分；
4）執行部分；
5）氣路控制系統。
一、軌道系統
本方案採用雙排C型鋁合金軌道與移動平台小車配合，平台小車下法蘭連接硬臂式機械手。使整個設備在軌道行程內平穩行走。C型軌道採用進口材料，強度、精度高。
非金屬滾輪採用高強度耐磨尼龍材料加工而成，使用壽命長。
二、主機
a）可實現不同重量物料的重力平衡狀態，適用於物料的精確移載操作。
b）空載、滿載及處理不同工件時，系統可感知其重量變化，並實現載荷在三維空間中的浮動狀態，便於精確定位。
c）全程平衡、運動順滑等特點，使得操作者可以很便捷地實現工件的搬運、定位、裝配等操作。
d）剛性手臂可使機械手帶工件越過障礙；水平臂可滿足物料在相關場所進行橫向放入、橫向取出等動作要求。
e）系統可始終保持機械手頭部的水平，發揮高作業性。
f）關節剎車裝置，具有多個回轉關節，以實現廣域范圍內的物料取置；配備有剎車裝置，操作者可在操作過程中隨時中斷機械手的運動。
三、氣動夾具
a）主機控制與夾具（機械手）集成為一體，方便操作者雙手控制工件。主機操作按鈕都集成於夾具控制面板上，控制部分及指示燈、指示器等按人體工學原理布置，便於操作及緊急情況的處理。
四、執行
執行部分是機械手上承擔抓（或吸）取物件的機構，由手指、傳力（或增力）機構和動力裝置等組成。
手指是手部中直接承擔抓（或吸）取物件的元件。
1、手指的抓取機能
助力機械手的手指的抓取機能是由被抓取物件和手指決定的。被抓取物件的大小、形狀、重量、材質和受外力的約束程度及運動（抓取運動的物件）情況，決定了手指是的大小、形狀、個數、種類配置和動作，而這些又決定了手指的抓取機能（即該手指能抓取的極限尺寸；手指對物件的約束和握緊程度；抓取精度-定位精度等）。
2、手指的種類
機械手的手指有機械式和吸盤式兩種形式。人手抓取物件時，手指常與手掌相對握緊。機械式手指沒有手掌，全靠手指握緊物件；而吸盤式手指則剛好相當於只有手掌吸附物件。機械式手指的應用比較廣泛。
機械式手指常按指根的動作及手指的數目或手指的形狀進行分類。
（1）按指根的動作不同分類
回轉型手指：手指的張開與閉合是靠指根的回轉動作完成的。無關節手指的本體是一個直構件；固定關節指的本體是一個彎構件，即在指的中間處形成一個「V」形關節角；而自由關節指的本體在中間分開，指根與指尖是由鉸鏈連接的。
直進型手指：手指的張開與閉合是靠手指的直接動作完成的。這種手指也可分為無關節指和自由關節指。有時還把無關節指、固定關節指、自由關節指相互組合而成為混合手指。
（2）按手指抓取部分的形狀分類
有圓弧形的、鋸齒形的、鉤形的和平板形的等等。
3、典型表面與手指的接觸狀態
雖然被抓取物件的形狀和尺寸是多種多樣的，但是從抓取的角度來看，可將被抓取部位的形狀分成圓柱形、正方柱形、板形、球形和圓錐形等5種典型表面。各種手指在抓取這5種典型表面時的接觸狀態是各不相同的，根據這時的接觸狀態，即可對不同形狀和數量的手指及其抓取機能進行分析和比較，以便從中選出合理的指形和手指個數。
五、控制系統
a）設置有元件保護盒，以保護主要精密氣動元器件，避免操作時意外撞擊及灰塵沉積。氣路排布完全按豐田AMS標准執行，方便維修。
b）系統配備二聯件、單向閥和儲氣罐，為系統提供持續穩定的壓縮空氣，當主供氣源意外斷氣時，可提供一定時間的安全保障，並使系統有足夠的動力完成本次操作或將工件卸載。
5. 求簡單的機械手（用於夾緊物體）方案！急！！！！！
樓主的問題太籠統了。夾緊機構要根據物體的形狀、大小、重量、硬度、表面的摩擦系數等等來確定。
<br>一般機構可由電力、液壓、氣動、人力驅動。機構有螺紋頂緊機構（如台虎鉗）、斜鍥壓緊、導桿滑塊機構（破碎機常用）、利用重力的自鎖機構（如抓磚頭的）等等。還有簡單的：如可用氣（液壓）缸直接夾緊的。如果是小物品，可直接購買FESTO等公司的氣動手指。
<br>
<br>補充的問題也很籠統：
<br>底座是用來安裝和固定機器的。
<br>油箱是裝潤滑油或液壓油循環的。
<br>升降位置檢測器，要麼是確定物體或機器部件是否位於某幾個預定高度位置，要麼是實時檢測其高度的。
<br>手臂回轉升降機構就是機械臂在升降的同時也可以旋轉的
<br>手臂伸縮機構是機械臂伸出和縮回的
<br>伸縮位置檢測器作用基本等同於升降位置檢測器，只是測量對象換了。
<br>機械手是能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。
哪一種零件？
1.硬度要求高的，註明熱處理方式、硬度。如：淬火，HRC〉45
2.要求表面處理的，標上相關要求。如：鍍裝飾鉻，拋光，鍍層厚度<0.015。按XX標准。
3.需要和其它零件共同加工才能保證某尺寸精度的，可在該尺寸下註明，如：與XX組合後共鏜該孔。
太多了，總之有什麼只能用文字表達的要求，盡管寫。
6. 新手求教，設計一個簡單的機械手臂的問題，包括動力裝置，設計過程，
你好，新型多關節式機械手臂的設計
一 問題
機械手臂的重量問題，特別在關節多而長的機械手臂中猶為突出，現構想用同步帶傳輸動力，僅用兩個電機帶動多個關節，並將電機下置，減輕臂的重量。
二 機構設計
本機械手臂設計的主要思路是將動力裝置下載至底座，由同步帶將動力傳遞給各關節。在關節處設置有離合、制動裝置。提高了手臂的靈敏性和空間的柔性運動。
由於在關節處採用了離合器，類似於將電機安裝在關節處直接驅動手臂，相當於四個動力源。
1、 機械手臂座的結構設計
機械手主要由臂座和手臂兩部分組成，臂座的主要任務是支撐和完成手臂回轉，實現其在整個空間的活動。手臂運動的快慢和正反向控制，可由控制器調節電機的轉速和轉向來實現。
2、 臂關節結構設計
多關節手臂關節的動力靠同步帶來傳遞，同步帶傳動以其體積小，重量輕，結構簡單
傳動比准確而保證了手臂運動的靈活性和定位的准確性。機械手臂的運動是通過臂關節
的擺轉來進行的。
三 手臂的運動
機械手臂的運動范圍受其結構的限制，在手臂的運動到達結構位置之前，必須使其自動停止。
四 具體方案
方案一
在設計機械手臂座的時候，用兩個電機提供動力。
左邊一電機通過諧波減速器減速後，通過齒輪來控制手臂的回轉，而手臂彎曲動作的動力，由右邊一電機提供。電機2同樣也是通過諧波減速器減速後，通過一個長軸，把動力傳到底部的小齒輪上，再由小齒輪與大齒輪的嚙合，把動力傳到那豎直的錐齒輪上，又通過錐齒輪之間的嚙合，把動力與運動傳遞到橫軸上，這樣，再通過鍵連接，就能把動力傳到那帶輪上。這樣，帶輪就以一定的速度不停的轉，以給臂關節通過同步齒型帶傳遞動力。
在設計臂關節結構時，我們用兩個同步齒形帶輪來傳遞動力，而帶輪又與軸和機械式離合器的左半邊相連，這樣，就使軸與左半邊相連的離合器轉動。在右半邊為一電磁製動器，制動器的左半邊與離合器的右半邊相連，而且通過盤與上臂相連。這時，當電磁鐵通電時，制動器吸合，這時離合器也分開。這樣，上臂就停止在所要求的位置上了。當電磁鐵失電時，由於彈簧力的作用，把制動器推開，同時離合器在彈簧力的作用下自動嚙合，手臂恢復原有的運動。
註：機械手臂的運動范圍手其結構的限制，在手臂的運動到達結構位置之前，必須使其自動停止。機械手臂的運動機械位置是有關節處牙嵌離合齒上的突起部分而定。手臂在極限位置自動停止，反向運行的條件完全是靠離合齒上的凸起部分與滑塊的接觸實現的。為了使離合齒輪能順利的脫開和嚙合，對離合齒上的凸起部分斜面的升角β≥arctgμν。只有滿足這個條件，離合齒上凸起部分的斜面與滑塊在滑動時才不會發生自鎖。這樣手臂才能自動停止和反向動作！
方案二
此方案在臂關節的結構設計上與方案一有所不同。這里設計成中心軸不轉動。改在同步帶輪處裝兩個軸承。這樣，帶輪可自由轉動，而不會影響軸，且把離合器的左半邊加工在帶輪上，這樣，不僅可以縮小空間，而且可以提高強度。其餘與方案一相同！ 22690希望對你有幫助！
7. 機械手的安全性裝置有哪幾種
1.斷氣保護裝置：來採用單向自閥和儲氣罐，確保機械手突然斷氣後不會發生意外傷人，並能提供持續穩定的工作壓力。夾具自鎖裝置。夾具設有截止閥，確保在系統突然出現漏氣時，夾具不會松開，除非操作按鈕；
2.低壓報警裝置:當氣源工作異常時，實時偵測並及時給予安全警示信號，提醒操作者迅速採取措施；
3.誤操作保護裝置:監控機械臂運動速度，防止誤操作時機械臂快速上升或下降時引起意外傷人；
4.增壓裝置：當現場氣源壓力不高，或不穩定時，可選用增壓裝置，可提高氣源工作壓力，保證系統正常工作；
5.承重極限保護裝置：當機械手抓取超重的工件時，就會發出報警，嚴重超重時安全閥打開，防止發生危險；
6.剎車裝置：在機械手的鏈接關節處均設有剎車裝置，以防止機械手旋轉或松脫，當工作結束後用以停放機械手。
8. 機械手畢業設計
引 言
在現代工業中，生產過程的機械化、自動化已成為突出的主題。隨著工業現代化的進一步發展,自動化已經成為現代企業中的重要支柱,無人車間、無人生產流水線等等，已經隨處可見。同時，現代生產中，存在著各種各樣的生產環境，如高溫、放射性、有毒氣體、有害氣體場合以及水下作業等，這些惡劣的生產環境不利於人工進行操作。
工業機械手是近代自動控制領域中出現的一項新的技術，是現代控制理論與工業生產自動化實踐相結合的產物，並以成為現代機械製造生產系統中的一個重要組成部分。工業機械手是提高生產過程自動化、改善勞動條件、提高產品質量和生產效率的有效手段之一。尤其在高溫、高壓、粉塵、雜訊以及帶有放射性和污染的場合，應用得更為廣泛。在我國，近幾年來也有較快的發展，並取得一定的效果，受到機械工業和鐵路工業部門的重視。
本課題擬開發物料搬運機械手，採用日本三菱公司的FX2N系列PLC，對實驗室現有的TVT—99D機械手模型進行開發。該裝置機械部分有滾珠絲杠、滑軌、汽缸、氣控機械抓手等；電氣方面由步進電機、驅動模塊、感測器、開關電源、電磁閥、旋轉碼盤、操作台等部件組成。我們利用可編程技術，結合相應的硬體裝置，控制機械手完成各種動作。
本課題是有我和徐立同同學合作共同完成,在整個設計過程中徐立同同學主要負責硬體方面如接線、畫各個電氣設備的電路接線圖等；而我則是主要負責軟體部分,在實際的設計調試過程中我主要負責PLC的接線編程、調試等工作。當然了硬體和軟體是不分家的，誰也離不開誰，因此，在整個設計過程中各種方案的敲定與實施均是由我們倆個在指導老師的幫助下共同研究、推敲、討論試驗調試中確定的。為了能夠實現機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，適用於可變換生產品種的中小批量自動化生產，廣泛應用於柔性自動線。再加上本課題開發的機械手採用的日本三菱公司的FX2N系列PLC控制，是一種按預先設定的程序進行工件的搬運的自動化裝置，可部分代替人工在高溫和危險的作業區進行單調持久的作業，並要實現根據工件的簡單的變化要求隨時更改相關控制參數。為達到這些要求，我們設計的控制方案盡量在我們力所能及的范圍內選擇最佳的方案。如在本設計中遇到的對直流電機的控制問題中，在控制直流電機正反轉的問題上通過老師的指導我們想到了兩種控制方案：一種是在原設備的基礎上加上四個繼電器實現其控制功能；另一種則是根據三菱公司的FX2N系列PLC的輸出端的內部電路的特點，可以在不增加其他設備的情況下實現控制要求。我在最大限度的滿足工藝流程和控制要求的同時，還要考慮要有很高的性價比，因此我們選擇了後一種方案。也許後一種方案有其弊端，但目前還沒有發現。望大家多多指教。
當然了，由於我們水平的限制和時間的倉促，在很多地方的控制方案還不是很理想，同時還遺留有很多的問題，需要進一步的研究中才能解決，望各位老師和廣大同學批評和指教。 機械手的畢業設計說明書一．前言1．1設計的意義與作用機械手是在機械化，自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。在現代生產過程中，機械手被廣泛的運用於自動生產線中，機械人的研製和生產已成為高技術鄰域內，迅速發殿起來的一門新興的技術，它更加促進了機械手的發展，使得機械手能更好地實現與機械化和自動化的有機結合。機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動，不知疲勞，不怕危險，抓舉重物的力量比人手力大的特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，並越來越廣泛地得到了應用。 在工業生產過程中，尤其在自動流水線上，零件的加工和搬運都可能用到機械手。本課題就為解決海門恆豪制針有限公司在縫紉機針的生產過程中，拋光這一工藝工作。縫紉機針且夾緊不方便，要使用一個專用夾具用於拋光工作，為了解決以上傳統的缺點，設計了該液壓式擺動機械手。1.2機械手的工作原理 該機械手採用了液壓驅動方式來實現其工作的要求，工作要求就是機械手臂的上下能夠擺動，手臂的回轉運動，手腕的回轉運動及手部的夾持運動，本次設計的機械手主要用於縫紉機針的拋光工作，可用幾台液壓擺動機械手與拋光機相配合，進行協調實現拋光工作的自動化生產線，機械手的手指夾持縫紉機針，在即旋轉又往復移動的拋光機上進行上下擺動，根據拋光工藝過程，自動線上有4台機械手，各機械手間互傳遞著縫紉機針，調換縫紉機針的大小頭，並進行粗精拋光操作。1．3拋光自動生產線的組成及工作原理拋光自動生產線的平面布置圖如下：1．4．自動生產線的工作方式及組成： 全線由震動式順針機，上料工作台，4台機械手，4台拋光機和裝針斗組成。4隻拋光輪分別由電動機帶動旋轉，由另外的電動機經傳動裝置（如曲柄滑塊機構）帶動4隻拋光輪一同作左右往復運動，每台機械手分別由自身的電子程序控制器控制，根據拋光工藝要求所編制的程序，依次進行程序轉換，控制機械手液壓系統的電磁換向閥，從而使機械手按程序進行各種動作。 4台機械手動作相同，全自動線動作過程如下：機械手1在上料位置工人將待拋光的針70-80支，經震動式順針機整齊後送到待夾料位置，發信號啟動，機械手1的手指將針夾牢，手臂順時針回轉90°到拋光位置（此時拋光機已經旋轉並左右移動），手臂上下擺動一次，手腕回轉180°手臂再上下擺動一次（手臂兩次下擺動作時間不同，根據需要可自行調整），手臂順時針再回轉90°（即到180°位置），機械手1和機械手2同到換夾針位置，機械手2先將縫紉機針夾牢後再發信號，機械手1的手指才松開，並開始復原，即手臂逆時針回轉180°，同時手腕反向回轉180°，到達上料位置，等待下個工作循環，機械手2，機械手3，機械手4的動作程序與機械手1相同。縫紉機針就在各機械手間依次傳遞，調換針的大小頭，進行粗拋和精拋操作。當機械手4拋光程序完成後，其手臂轉到下料位置時手指松開，將拋光好的針卸到裝針2．1液壓擺動機械手的工作參數 抓針數量：一次夾持縫紉機針70-80隻 座標型式：球坐標 自由度數：3個 手臂回轉范圍：0°-180° 手臂回轉速度：90°／S 手臂的俯仰范圍：0°-180° 驅動方式：液壓驅動 控制方式：採用電子程序控制 定位方式：手臂回轉的兩端位置用死擋鐵定位 手臂俯仰兩端點：用活塞與端蓋相碰定位2．2液壓擺動機械手的工作原理簡圖：結論 液壓擺動機械手能將工件從一個工位，傳到下一個工位的工作，它從外部結構上把自動線中的各台自動機床聯系成一個整體。有一定的握力和工作速度，有準確的定位精度，將零件可靠地裝上夾具，能准確可靠的完成預定工作。參考文獻
9. 數控機械手常見的安全裝置有哪些
數控機械手適應於抓取任何形狀的物品，利用氣動平衡原理，設計有多個回轉關節，可平衡工件的重量，在設計的時候，安全裝置的安排至關重要，合理安排才是硬道理。下面對幾種常見的安全裝置作介紹：
斷氣保護裝置：採用單向閥和儲氣罐，確保機械手突然斷氣後不會發生意外傷人，並能提供持續穩定的工作壓力。夾具自鎖裝置。夾具設有截止閥，確保在系統突然出現漏氣時，夾具不會松開，除非操作按鈕。
低壓報警裝置：當氣源工作異常時，偵測並給予安全警示信號，提醒操作者迅速採取措施；
誤操作保護裝置：監控機械臂運動速度，防止誤操作時機械臂快速上升或下降時引起意外傷人；
增壓裝置：當現場氣源壓力不高，或不穩定時，可選用增壓裝置，可提高氣源工作壓力，保證系統正常工作；
承重極限保護裝置：當機械手抓取超重的工件時，機械手發出報警，嚴重超重時安全閥打開，防止發生危險；
剎車裝置：在機械手的鏈接關節處均設有剎車裝置，以防止機械手旋轉或松脫，當工作結束後用以停放機械手；