机械臂工作原理论文

机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。通俗一点来说，它就是一种协作抓取机器人，通常用于工业和科研，机械臂是一个复杂系统, 存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务, 需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿。柔性机械臂的控制一般有如下方式,1) 刚性化处理。完全忽略结构的弹性变形对结构刚体运动的影响。 例如为了避免过大的弹性变形破坏柔性机械臂的稳定性和末端定位精度NASA的遥控太空手运动的最大角速度为0.5deg/s。2) 前馈补偿法。将机械臂柔性变形形成的机械振动看成是对刚性运动的确定性干扰 而采用前馈补偿的办法来抵消这种干扰。 德国的Bernd Gebler研究了具有弹性杆和弹性关节的工业机器人的前馈控制。张铁民研究了基于利用增加零点来消除系统的主导极点和系统不稳定的方法设计了具有时间延时的前馈控制器 和PID 控制器比较起来 可以更加明显的消除系统的残余振动。 Seering Warren P。 等学者对前馈补偿技术进行了深入的研究。

机械原理上，机械臂属于开链传动，习题做过一些，都还给老师了。我在研究所时搞过一种类似你图中的机械手，用液压驱动的伺服机构。刚度没解决好，工作时抖动。想搞关节驱动的，解决不了谐波减速器问题，对付使了一年左右就拆了。

机械手是一种用于工业生产中的自动化机器人设备，它的工作原理是通过电机、减速器、传感器、控制系统等部件的协同配合，实现对机械手臂的控制和运动。机械手的控制可以通过以下几个方面实现：

机器人在这两年莫名其妙就成了热门话题了。在人们的想象之中，机器人智慧聪颖，无所不能，仿佛今天就要抢人类的饭碗，明天就要灭绝人类了。机械臂，顾名思义，是模仿人的手臂而设计的机构，属于串联式机器人机构。通过于机械臂腕部装不同的执行构件，可以是手爪、钻头、焊枪等等一系列不同工作目的的执行构件，然后通过机械臂大臂与小臂甚至腕部的运动副去实现我们执行构件的目的位置和姿态！而这种实现的方式，就是基于串联式机器人的情况下，取机械臂各部分间的参数（例如：一般取连杆扭角度、连杆夹角）去根据执行构件的位姿反推各个部分应该有的位置，从而调整这些参数，实现运动工作。但是一般这种反算会出现多个解，这就需要优化，去取舍。而这种计算建立的模型就是将各个运动副的位姿用矩阵去表示，前边说的反推就是根据执行构件的位姿矩阵推出机械臂各个运动副的位姿矩阵。至于细化，就需要去用计算机编程以及控制系统实现了。手臂由以下几部分组成：（1）运动元件。如油缸、气缸、齿条、凸轮等是驱动手臂运动的部件。（2）导向装置。是保证手臂的正确方面及承受由于工件的重量所产生的弯曲和扭转的力矩。（3）手臂。起着连接和承受外力的作用。手臂上的零部件，如油缸、导向杆、控制件等都安装在手臂上。此外，根据机械手运动和工作的要求，如管路、冷却装置、行程定位装置和自动检测装置等，一般也都装在手臂上。所以手臂的结构、工作范围、承载能力和动作精度都直接影响机械手的工作性能。

圆柱坐标型工业机械手设计2006-12-04 21:11圆柱坐标型工业机械手设计（完整一套设计，有说明书:论文，图纸）001_装配图-A0_横向.dwg002_装配等轴测图-A0_纵向.dwg003_机械手传动原理图_A4_纵向.dwg004_机构简图-A4_纵向.dwg005_工作空间投影图_A3_纵向.dwg006_手爪驱动气缸_A4_横向.dwg007_活塞杆3连接块_A4_横向.dwg008_底座_A3_纵向.dwgThe Principles HARMONIC DRIVE GEARING.doc谐 波 传 动 原 理.doc001_任务书.doc002_成绩评定表.doc003_1_毕业设计（论文）书_封面.doc003_2_毕业设计（论文）书_目录.doc003_3+4_毕业设计（论文）书.doc目 录<一>、摘要………………………………………………………….1<二>、工业机械手总体设计……………………………………….2 一、运动设计及确定主要参数……………………………………………….2 二、驱动系统和位置检测装置的选择……………………………………….3 三、结构布置上的要求……………………………………………………….3 四、设计方法………………………………………………………………….3<三>、工件的计算………………………………………………….4<四>、工业机器人机构简图……………………………………….4<五>、末端执行器的结构与设计………………………………….5一、设计要求………………………………………………………………….5二、弹性机械手的结构……………………………………………………….5三、手指夹紧力的计算……………………………………………………….6四、手指式手部结构和驱动力计算………………………………………….6五、气缸的设计与计算……………………………………………………….7<六>、小臂的结构与设计………………………………………….9一、设计要求………………………………………………………………….9二、小臂的结构……………………………………………………………….9三、驱动力计算……………………………………………………………….9四、气缸的设计与计算……………………………………………………….10五、小臂抗弯刚度校核……………………………………………………….11<七>、大臂的结构与设计………………………………………….11一、设计要求………………………………………………………………….11二、大臂的结构……………………………………………………………….11三、驱动力计算……………………………………………………………….11四、校核活塞杆的稳定性…………………………………………………….12<八>、腰座的结构设计及计算…………………………………….13一、设计时注意的问题……………………………………………………….13二、腰座的结构结构………………………………………………………….13三、轴承的选择及较核……………………………………………………….14四、电机的计算及选择……………………………………………………….16五、谐波减速器及其选用…………………………………………………….17参考文献…………………………………………………………….19[摘要]: 使用SolidWorks 2000设计出机械手的总体结构。在设计过程中使用SolidWorks中的质量特征工具，对零件的质量、密度、体积、重心、惯性主轴和惯性力矩进行辅助设计计算，可以大大减轻在设计过程中繁琐计算及校核步骤。[关键词]:机械手、SolidWorks、简图、汽缸、步进电机、轴承[Abstract]: Make use of the SolidWorks 2000 to design the collectivity machinery of manipulator. And use the quality-character-tools of the Solidworks to assistant design and calculate the part of the quality、density、volume、barycenter、inertia of principal axis and inertia moment. It can greatly ease the heavy calculate and the process of verify in the course of design.[Key words]: manipulator、SolidWorks、sketch、cylinder、axletree参考文献1. 周伯英·工业机器人设计·机械工业出版社·1995.6.2. 龚振帮编·机器人机械设计·电子工业出版社·1995.3. (日)藤森洋三·机构设计·机械工业出版社·1990.4. (日)加藤一郎·机械手图册·上海科技出版社·1989.5. 成大光编·机械设计图册（5）·化学工业出版社·1999.6. 何存兴编·液压传动与气压传动·华工科技大学出版社·2000.8.7. 沈鸿·机械工程手册(10)·机械工业出版社·1987.10.8. <机械设计师手册>>编写组编·机械设计师手册·机械工业出版社·1989.1.9. 日本液压气动协会编·液压气动手册·机械工业出版社·1984.1110. 东北工学院<<机械零件设计手册>>编写组编·机械零件设计手册·冶金工业出版社·1979.1211. 周开勤编·机械零件手册·高等教育出版社·1998.3.12. 沈利华·机械设计手册(软件版)·机械工业部设计研究院13. 吴振彪编·机电综合设计指导·湛江海洋大学·2002.3

「机械原理动图」机械手运行原理-机械设计经典机构动画