基于PreE抓取机械手设计与运动仿真.docxVIP

目录第一章绪论41.1机械手的概论41.2 发展前景及方向5第二章?Pro/E选择使用72.1 Pro/ENGINEER产品7 2.2 Pro/ENGINEER概述72.3 Pro/ENGINEER的特点7第三章 抓取机械手的建模93.1机械手的底座及其轮子建模93.2机械手机身底座及旋转轴的建模93.3机械手机身的建模103.4机械手手臂的建模103.5机械手手腕的建模113.6机械手手爪零件的建模113.7销钉的建模12第四章 机械手的装配13第五章 机械手的运动仿真165.1运动仿真及过程165.2??进入机构模块175.3??添加“伺服电动机”175.4定义初始条件185.5 定义分析19第六章 总结20致谢语21参考文献22一、题目： 基于Pre/E抓取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）对指定的机械手进行传动系统方案设计； 2）对执行机构进行运动简图设计（含必要的机构创意实验）； 3）编写设计说明书。目标：掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程三、研究方法：四、主要参考文献：[1] 周伯英. 工业机器人设计.北京：机械工业出版社，1995.[2] 徐灏主编.机械设计手册.北京:机械工业出版社，1991.[3] 王承义. 机械手及其应用. 机械工业出版社，1981. [4] 李允文. 工业机械手课程设计.1987.[5] 濮良贵,纪名刚主编.机械设计（第七版）.北京:高等教育出版社，2001.[摘要] 机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装 ，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。 通过Pro/E这个三维软件工具来进行搬运机械手的参数化建模设计，完整体现产品设计的基本流程，提出一种产品设计的新思路、展示Pro/E在产品设计上的优势。首先利用Pro/E便捷的建模工具来对机械手各零件的造型设计：然后利用Pro/E按要求对机械手零件以各种约束和销钉等连接进行装配：接着利用Pro/E的机构模式对机械手的装配作添加伺服电动机等操作，来实现四自由度机械手的运动仿真。Pro/E方便的实现了对四自由度机械手的装配和运动仿真，效果非常直观。关键词：机械手 Pro/E 建模 装配 运动仿真第一章绪论1.1机械手的概论机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机械手的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装 ，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。　机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有 6个自由度 。自由度是机械手设计的关键参数 。自由 度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。　机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。　机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵