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机械系统设计作业 设计题目： 自动拾取餐盘器 机械 院（系） 机制 专业 班级： 机制（3）班 小组成员：易永余、 季欣鑫、 王瑜斌 完成日期： 2013 年 6 月 12 日 考核结果： 评阅人： 浙江理工大学 目 录 第一章 概述 1.1 选题背景……………………………………………………………….3 第二章 机械臂的功能分析 1.2.1工业机械手的传动方案设计. ……………………………....4 1.2.2机械臂的功能分析………………………………………………… ...4 1.2.3主要技术指标的确定…………………………………………………5 1.2.4机械手动作过程的实现………………………………………………6 1.2.5机构运动简图………………………………………………………....6 1.2.6机械手的三维图……………………………………………………....7 第三章 驱动传动系统设计………………………………………………………8 第四章 执行系统设计……………………………………………………………8 第五章 支承系统设计……………………………………………………………9 第六章 控制系统选择……………………………………………………………9 第七章 设计小结…………………………………………………………………10 第一章 1.1选题背景简介： 大家在食堂吃过饭，在享受美味饭菜的同时，你们有想过食堂阿姨的辛苦吗? 食堂阿姨每天要四点起来准备早餐，每天工作到10点半，正是因为他们的辛勤劳动才让我们的一天充满了能量。他们的劳动强度不是我们能想象的，首先让我们对食堂阿姨表示感谢，没有他们，也没有我们对大学的美好回忆。正是基于这样，我们小组观察了食堂阿姨收拾餐盘时候的过程，发现阿姨都是用手去拿，不卫生不说，还缺乏效率，。所以我们设计了这套自动拾取餐盘的系统希望能带给阿姨一些解放。纵观食堂现有的系统，我们觉得已经十分成熟了，但是我们发现在履带的尽头和洗碗机的之间有一个洗涤处，这是一个大池子，阿姨往往要在这里用手从水里取出餐盘放到洗碗机上，夏天还好，冬天那么冷，可怎么办呢？所以我们决定在这两边分别安置一个机械臂，运用机械臂来代替人手工作。 第二章．总体设计 1.2.1机械臂的功能分析： 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。 关节式机械手又称屈伸型机械手，是一种适用于靠近机体操作的机械手。它象人手一样有肘，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在夹窄空间工作。关节式机械手的特点有:大臂和小臂的摆动，以及肘关我们发现，系统的核心在于机械臂。在水中，盘子的摆放千奇百态，想要抓中十分困难，抓住以后还要放到洗碗机上更需要机密的操作。所以我们设计了6个自由度的机械臂，这样就能抓住各个方向上的餐盘，而在机械爪上，我们采用了关节式的设计，保证在细小的空间里也能抓住餐盘。 节和肩关节的运动;它具有上肢结构，可实现近似于人手操作的技能。 1.2.2工业机械手的传动方案设计 按工业机械手的不同形式及其组合情况，其活动范围的图形也是不同的，运动形式基本上分为四种：直角坐标形式机械手，圆柱坐标机械手，球坐标形式机械手，关节坐标形式机械手。 类似直角坐标和圆柱坐标形式，考虑到圆柱坐标的占地面积小而动作范围广的特点，确定用圆柱坐标式。机械手臂的驱动采用电机驱动。 1.2.3主要技术指标的确定 机械手主要技术参数有抓重（即臂长），自由度，工作行程（或转角），工作速度和工作精度。 抓重（即臂长） 抓重是指机械手在正常运行时所能抓取或搬运工件的最大重量，抓取工件的重量为20公斤，考虑到手臂结构强度等因素，通常安全系数k在2—3范围内使用。 自由度 为满足抓取餐盘的需要，机械手需要有个手腕回转180度的回转动作，我们设计的机械手就需要有手臂升降，伸收，回转及手腕回转等共6个自由度，以满足抓各种餐盘的需求。 工作行程范围 运动行程范围是指臂部，整个机械手直线移动或回转角度的范围。对通用机械手，保证一定的通用性，一般手臂回转行程范围应尽可能大些，选择0°到200°（实际使用为180°），手臂升悬也升长，手臂伸缩行程在500到1000毫米范围内选取，根据实际的需求，取600mm。 工作速度 工作速度是指机械手的最大运动速度，运动速度的大小与机械手的驱动方式，定位方式，抓重大小和行程距离有关。因此，手臂的运动速度应根据节拍时间长短，生产过程的平稳性来确定