机电一体化设计课程说明书讲解.docVIP

r 机电工程学院 机器人大作业 设计题目： 搬运机械手设计与运动仿真 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 20120663145 姓 名： 宋 烨 指导老师： 邱丽梅 课程设计任务书 一、题目：搬运机械手设计与运动仿真 二、研究内容与目标： 本设计主要的研究内容是 1. 驱动及传动方案的设计及部件的选择 2. 二指夹持机构的设计及计算 3. 总体控制方案及控制流程的设计 4. 设计说明书一份 目标：要求完成一种二指机械手的运动控制系统设计。该机械手采用二指夹持结构，机械手实现对工件的夹持、搬运、放置等操作。 三、研究方法：利用PRO/E的运动仿真功能仿真出机械手的运动，验证机械手的可行性 目录 第一章?绪论 5 1.1?工业机械手概述 5 第二章?PRO/E的选择使用 11 2.1PRO/ENGINEER产品介绍 11 2. 2 PRO/ENGINEER概述. 11 2.3 PRO/ENGINEER产品特点 13 第三章?搬运机械手零件的设计 15 3.1?机械手底座建模 15 3.2 机械手垂直旋转体的建模过程 15 3.3 机械手手臂的建模过程 16 3.4机械手手部的建模过程 17 第四章?搬运机械手的装配 19 4.1搬运机械手装配步骤及方法 19 第五章 搬运机械手的运动仿真 24 5.1 运动学仿真及过程 24 5.2??进入机构模块 25 5.3 添加伺服电机 26 5.4 定义分析 28 5.5 机械手仿真效果图 29 总结 30 致谢 31 参考文献 32 第一章?绪论 1.1?工业机械手概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。 。 第二章?PRO/E的选择使用 2.1PRO/ENGINEER产品介绍 Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。 图18 进入机构模块后即可对各运动轴做参数设置，以限制主体之间的相对位置、运动范围、运动轴零位置参照等。选择旋转轴，右键单击并选择菜单中编辑定义选项，进入运动轴设置对话框，编辑运动轴的零位置和限制，并