摘要:随着时代的发展科技创新能力不断增强。智能化技术也发展迅猛,特别是在工业机器人领域,各国都对机器人技术高度重视,劳动力成本的不断上升也促进了工业机械手的应用。机械手臂就是模仿人的构造和动作，能根据使用要求进行程序设置，对工作环境能够快速反应并具有一定的分析判断能力,代替人完成一些危险、复杂的工作。机械手臂涉及很多技术领域,包括材料力学、电气和液压技术等，是一个学科性很强的综合技术。本文介绍了机械手臂的发展现状和趋势，讲述了机械臂的组成和分类，对机械手臂的坐标形式进行了选择,确定了机械手臂的自由度。同时提出了机械臂的主要性能指标。全面论述了码垛机械手的手部、手腕、手臂和机身的结构设计和参数设计。提出了一种常用的设计理论和方法。在本设计中，码垛机器人的驱动方式主要是通过机械传动，电机驱动。一种传输相对稳定、精确、操作方便等优点，应用比较广，相对容易推广。

关键词  机械手；结构设计；自由度；手臂

目录

摘要

Abstract

摘要-II

Abstract-III

1 绪论-1

1.1 机械手臂研究的意义-1

1.2 国内外机械手臂的发展现状-2

1.3 机械手的发展趋势-3

1.4 机械手臂的研究内容-4

1.4.1 机器人的组成-4

1.4.2 机械手臂的控制器-6

1.5 机械手臂的关键技术及应用-6

1.6 小结-7

2 机械手臂总体结构方案-8

2.1 设计目标-8

2.2 确定机械手的结构形式-8

2.3 机械手臂的主要部件及运动-9

2.4 确定驱动机构-10

2.5 规格参数-11

3 手部的设计计算-12

3.1 手部设计的要求-12

3.2 手抓的设计计算-12

3.2.1 手抓类型及夹紧装置的选择-12

3.2.2 手抓的力学分析-12

3.3 小结-14

4 腕部的设计计算-15

4.1 腕部设计的基本要求-15

4.2 腕部的结构及选择-15

4.2.1 典型的腕部结构-15

4.2.2 腕部机构及驱动机构的选择-15

4.3 腕部的驱动力矩计算-16

4.4 小结-17

5 臂部的设计计算-18

5.1 臂部的设计及相关计算-18

5.1.1 臂部的设计要求-18

5.1.2 手臂的常用机构及选择-19

5.1.3 手臂直线运动的驱动力的计算-20

5.1.4 手臂回转机构的设计计算-22

5.1.5 手臂偏重力的计算-22

5.1.6 小结-23

5.2 机身的设计计算-23

5.2.1 机身的整体设计-24

5.3小结-29

6 驱动电机的选择-30

6.1 各个部件电机的选择-30

6.2 轴承的选择分析-30

结论-32

致谢-33

参考文献-34