【機(jī)械手】-機(jī)械手文獻(xiàn)綜述-機(jī)械手的發(fā)展及應(yīng)用

---宋停云與您共享------宋停云與您共享---畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)（論文）題目： 4機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專 業(yè)：---宋停云與您共享------宋停云與您共享---機(jī)械手的進(jìn)展及應(yīng)用前言機(jī)械手的組成執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和把握系統(tǒng)三大部分組成。其組成及相互關(guān)系如下圖：手部手臂---宋停云與您共享------宋停云與您共享---手臂有無關(guān)節(jié)和有關(guān)節(jié)手臂之分 本課所做的機(jī)械手的手臂接受無關(guān)節(jié)臂手臂的作用是引導(dǎo)手指精確?????的抓住工件并運(yùn)送到所需要的位置上為了使機(jī)械手能夠正確的工作，手臂的三個(gè)自由度都需要精確的定位?？偫C(jī)械手的運(yùn)動(dòng)離不開直線移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)二種，因此，它接受的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是直線油缸、搖擺油缸、電液脈沖馬達(dá)、伺服油馬達(dá)、直流伺服馬達(dá)和步進(jìn)馬達(dá)等。軀干是安裝手臂、動(dòng)力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的支架。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有四種：液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。其中以液壓氣動(dòng)用的最多，占90%以上，電動(dòng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)用的較少。液壓驅(qū)動(dòng)主要是通過油缸、閥、油泵和油箱等實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。它利用油缸、馬達(dá)加上齒輪、齒條實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)；利用搖擺油缸、馬達(dá)與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈條、鏈輪等實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是壓力高、體積小、出力大、運(yùn)動(dòng)平緩，可無級(jí)變速，自鎖便利，并能在中間位置停止。缺點(diǎn)是需要配備壓力源，系統(tǒng)簡(jiǎn)潔成本較高。氣壓驅(qū)動(dòng)所接受的元件為氣壓缸、氣壓馬達(dá)、氣閥等。一般接受4-6個(gè)大氣壓，個(gè)別的達(dá)到8-10個(gè)大氣壓。它的優(yōu)點(diǎn)是氣源便利，維護(hù)簡(jiǎn)潔，成本低。缺點(diǎn)是出力小，體積大。由于空氣的可壓縮性大，很難實(shí)現(xiàn)中間位置的停止，只能用于點(diǎn)位把握，而且潤滑性較差，氣壓系統(tǒng)簡(jiǎn)潔生銹。高，成本低；缺點(diǎn)是不易調(diào)整。把握系統(tǒng)機(jī)械手把握系統(tǒng)的要素，包括工作挨次、到達(dá)位置、動(dòng)作時(shí)間和加速度等。把握系統(tǒng)可依據(jù)動(dòng)作的要求，設(shè)計(jì)接受數(shù)字挨次把握。它首先要編制程序加在機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械手的應(yīng)用具有以下意義：---宋停云與您共享------宋停云與您共享---可以提高生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐?？梢愿纳苿趧?dòng)條件、避開人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空間狹窄等場(chǎng)合中，用人手直接操作是有危急或根本不行能的。可以削減人力，便于有節(jié)奏的生產(chǎn)國內(nèi)外爭(zhēng)辯概況、水平和進(jìn)展趨勢(shì)、應(yīng)用前景：目前國內(nèi)機(jī)械于主要用于機(jī)床加工、鑄鍛、熱處理等方面，數(shù)量、品種、性國外機(jī)械手在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用較多，進(jìn)展也很快。目前主要用于機(jī)床、目前世界高端工業(yè)機(jī)械手均有高精化，高速化，多軸化，輕量化的進(jìn)展趨2KG的產(chǎn)品系統(tǒng)總重已突破100KG。更重要的是將機(jī)械手、柔性造---宋停云與您共享------宋停云與您共享---系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而根本轉(zhuǎn)變目前機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。爭(zhēng)辯內(nèi)容1）工業(yè)機(jī)械手的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)：探究新的高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，進(jìn)一步提高負(fù)載/自重比，同時(shí)機(jī)構(gòu)向著模塊化、可重構(gòu)方向進(jìn)展。2）機(jī)械手把握技術(shù)：重點(diǎn)爭(zhēng)辯開放式，模塊化把握系統(tǒng)，人機(jī)界面更加友好，PC5）機(jī)械手遙控及監(jiān)控技術(shù)，半自主和自主技術(shù)，多個(gè)機(jī)械手和操作者之間的協(xié)總結(jié)---宋停云與您共享------宋停云與您共享---6.[1]楊黎明.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).第一版.國防工業(yè)出版社，1986,12[2]李允文.工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994,8[3]侯析，劉濤.裝卸機(jī)械手設(shè)計(jì)爭(zhēng)辯.機(jī)械，2004,7[4]盧頌峰.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).第一版.機(jī)械工業(yè)出版社，1998,4---宋停云與您共享------宋停云與您共享---無線體感仿生氣械手摘要：針對(duì)市場(chǎng)需求，文中設(shè)計(jì)了一款由仿生氣械結(jié)構(gòu)和傳感器組成的機(jī)械手。該機(jī)械手可應(yīng)用于排爆機(jī)器人，危急試驗(yàn)等領(lǐng)域，可有力保障作業(yè)人員的人身平安，具有良好的社會(huì)效益與寬敞的應(yīng)用前景。仿生；機(jī)械手；傳感器作品簡(jiǎn)介該機(jī)械手由仿生氣械結(jié)構(gòu)手及傳感器手套組成，接受模塊化的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行設(shè)計(jì)。傳感器手套由手套，傳感器模塊，把握模塊，通信模塊組成，具體如圖1所示。傳感器手套工作原理及圖示把握模塊接受ArduinoNano把握板，其處理器接受高性能低功耗的AtmelAVRATmega328芯片。通信模塊接受nRF24l01模塊。ArduinoNano把握板及nRF24l01無線通信模塊如圖2所示。傳感器模塊由flex4.5英寸彎曲傳感器和22kΩ固定電阻構(gòu)成，彎曲傳感器在彎曲時(shí)其電阻變大，彎曲傳感器接22kΩ固定電阻，傳感器和電阻間接5V電壓，把握模塊測(cè)量固定電阻的電壓變化，將其電壓變化的數(shù)據(jù)處理變?yōu)槎鏅C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度數(shù)據(jù)，后通過無線模塊發(fā)送給機(jī)械手部分，使之完成相應(yīng)動(dòng)作。電壓測(cè)量原理圖如圖3所示。仿生氣械結(jié)構(gòu)手設(shè)計(jì)原理及圖示仿生氣械結(jié)構(gòu)手部分由機(jī)械模塊，動(dòng)力模塊，單片機(jī)模塊，通信模塊組成。機(jī)械模塊仿照人手關(guān)節(jié)，3D打印技術(shù)打印拼裝完成，理論上可以完成全部人手的動(dòng)作。該部分共40個(gè)部件，每根手指有三個(gè)關(guān)節(jié)，手指可繞關(guān)節(jié)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)械手各部件如圖4所示。組裝好的機(jī)械手如圖5所示。