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摘要 1 第一章 机械手设计任务书 11.1毕业设计目的 11.2本课题的内容和要求 2 第二章 抓取机构设计 42.1手部设计计算 42.2腕部设计计算 72.3臂伸缩机构设计 8 第三章 液压系统原理设计及草图 113.1手部抓取缸 113.2腕部摆动液压回路 123.3小臂伸缩缸液压回路 133.4总体系统图 14 第四章 机身机座的结构设计 154.1电机的选择 164.2减速器的选择 174.3螺柱的设计与校核 17 第五章 机械手的定位与平稳性 195.1常用的定位方式 195.2影响平稳性和定位精度的因素 195.3机械手运动的缓冲装置 20 第六章 机械手的控制 21 第七章 机械手的组成与分类 227.1机械手组成 227.2机械手分类 24 第八章 机械手Solidworks三维造型 258.1上手爪造型 268.2螺栓的绘制 30 毕业设计感想 35 参考资料 36 送料机械手设计及Solidworks运动仿真 摘要 本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。
因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。
工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。
本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计，运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型，并进行了运动仿真，使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。它能实行自动上料运动；在安装工件时，将工件送入卡盘中的夹紧运动等。
上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。关键字 机械手，AutoCAD,Solidworks 。
第一章 机械手设计任务书1.1毕业设计目的 毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。
其主要目的：一、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。 二、培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法。
三、培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。四、培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。
1.2本课题的内容和要求 （一、）原始数据及资料 （1、）原始数据：a、生产纲领：100000件（两班制生产） b、自由度（四个自由度） 臂转动180？臂上下运动 500mm 臂伸长（收缩）500mm 手部转动 ±180? (2、)设计要求：a、上料机械手结构设计图、装配图、各主要零件图（一套） b、液压原理图（一张） c、机械手三维造型 d、动作模拟仿真 e、设计计算说明书（一份） （3、）技术要求 主要参数的确定：a、坐标形式：直角坐标系 b、臂的运动行程：伸缩运动500mm，回转运动180?。c、运动速度：使生产率满足生产纲领的要求即可。
d、控制方式：起止设定位置。e、定位精度：±0.5mm。
f、手指握力：392N g、驱动方式：液压驱动。（二、）料槽形式及分析动作要求 （ 1、）料槽形式 由于工件的形状属于小型回转体，此种形状的零件通常采用自重输送的输料槽，如图1.1所示，该装置结构简单，不需要其它动力源和特殊装置，所以本课题采用此种输料槽。
图1.1机械手安装简易图 （2、）动作要求分析如图1.2所示 动作一：送 料 动作二：预夹紧 动作三：手臂上升 动作四：手臂旋转 动作五：小臂伸长 动作六：手腕旋转 预夹紧 手臂上升 手臂旋转 小臂伸长 手腕旋转 手臂转回 图1.2 要求分析 第二章 抓取机构设计2.1手部设计计算 一、对手部设计的要求1、有适当的夹紧力 手部在工作时，应具有适当的夹紧力，以保证夹持稳定可靠，变形小，且不损坏工件的已加工表面。对于刚性很差的工件夹紧力大小应该设计得可以调节，对于笨重的工件应考虑采用自锁安全装置。
2、有足够的开闭范围 夹持类手部的手指都有张开和闭合装置。工作时，一个手指开闭位置以最大变化量称为开闭范围。
对于回转型手部手指开闭范围，可用开闭角和手指夹紧端长度表示。手指开闭范围的要求与许多因素有关，如工件的形状和尺寸，手指的形状和尺寸，一般来说，如工作环境许可，开闭范围大一些较好，如图2.1所示。
图2.1 机械手开闭示例简图3、力求结构简单，重量轻，体积小 手部处于腕部的最前端，工作时运动状态多变，其结构，重量和体积直接影响整个机械手的结构，抓重，定位精度，运动速度等性能。因此。
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毕业论文题目：机电一体化发展前景 题目：姓 名 专 业 系 班 级 指导老师 南京航空航天大学年 月 日 1 目录摘要。
3 关键词。
.3 正文。
3 一、机电一体化概要。
.3 1、机电一体化技术发展。
.4 (1) 数字化。
4 (2) 智能化。
4 (3) 模块化。
4 (4) 网络化。
4 (5) 人性化。
4 (6) 微型化。
5 (7) 集成化。
5 (8) 带源化。
5 (9) 绿色化。
5 2、机电一体化产品。
..6 二、机电一体化的现状和发展趋势 。
6 三、机电一体化的未来发展。
.9 四、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务。
.12 1、我国“机电一体化”工作面临的形势。
..12 2、我国“机电一体化”工作的任务。
..13 五、发展机电一体化的对策。
.13 1、加强统筹安排，协调发展计划。
..13 2、强化行业管理，发挥“协会”作用。
.13 3、优化发展环境、增大支持力度。
..13 4、突出发展重点，兼顾“两个层次”。
.14 结束语。
.14 参考文献。
..15 2 摘要 在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向 机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品 机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生 产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶。 关键词：机电 一体化 发展 系统 前言 一、机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控 制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所 构成的系统的总称。
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随 着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括 为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技 术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电 子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根 据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多 功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使 整个系统最优化的系统工程技术。
由此而产生的功能系统，则成为一 3 个机电一体化系统或机电一体化产品。因此， “机电一体化”涵盖“技 术”和“产品”两个方面。
1、机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算 机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的 进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。（1） 数字化 微控制 器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和 机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路， 如虚拟设计、计算机集成制造等。
数字化要求机电一体化产品的软件 具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。 数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
（2） 智能化 即要求 机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主 决策等能力。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌 与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了 广阔天地。
（3） 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多， 研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产 品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调 速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功 能的电机一体控制单元等。
这样，在产品开发设计时，可以利用这些 标准模块化单元迅速开发出新的产品。（4） 网络化 由于网络的普 及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。
而远程控制的终 端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器 网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中 心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术 带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。给人 4 们带来无穷的知识和方便。
（5） 人性化 机电一体化产品的最终使 用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得 愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造 型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受， 如家用机器人的最高境界就是人机一体化。（6） 微型化 微型化是 精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。
微机电系统（Micro Electronic Mechanical Systems，简称 MEMS）是指可批量制作的，集 微型机构、微型传感器、微型执行器以及信。
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略论机电一体化技术及其发展来源： 【摘要】机电一体化是多学科的交叉综合，是机械技术与微电子技术、信息技术等互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。
文章简述了机电一体化技术的概念、基本结构组成、目前发展状况，并对发展趋势进行了分析。 【关键词】机电一体化；核心技术；发展状况 引言机电一体化是现代科学技术发展的必然结果，既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启机电行业产品结构、产业结构调整的大门钥匙。
机电一体化技术机电一体化的概要机电一体化是指在机构的主体功能、动力功能、信息处理功能、控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来构成系统的总称。机电一体化发展至今已成为一门有着自身体系的新型学科，并将随着科学技术的发展，被赋予新的内容；但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术、软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，机电一体化涵盖技术和产品两个方面。
只是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的综合技术，而不是机械技术、微电子技术、其它新技术的简单组合拼凑。这是机电一体化与机械加电气的机械电气化在概念上的根本区别。
机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体现。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，例如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。
机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具有智能化的特征，这是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 机电一体化的核心技术机电一体化包括软件和硬件两方面技术。
其中硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元、驱动单元等组成[1]。为加速推进机电一体化的发展，须从以下方面着手。
1） 机械本体技术： 机械本体必须从改善性能、减轻重量、提高精度等方面考虑。现代机械产品多以钢铁材料为主， 为了减轻重量除在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。
只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。 2） 传感技术：传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度、精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。
为避免电干扰，目前有用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。
3） 信息处理技术： 机电一体化与微电子学的显著进步和信息处理设备的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化， 必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
4） 驱动技术：电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元[2]。
5） 接口技术：为与计算机通信，须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。
目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维、光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 6） 软件技术：软件与硬件必须协调一致地发展。
为了减少软件的研制成本、提高生产维修的效率，需要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 机电一体化的发展机电一体化的发展状况机电一体化的发展，大体分为3 个阶段。
世纪60 年代以前为第一阶段，称为初级阶段。 这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。
第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时的研制和开发，从总体上看还处于自发状态。
由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。 世纪70~80 年代为第二阶段，称为蓬勃发展阶段。
这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展， 为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。
20世纪90 年代后期， 开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段， 机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，。
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机电一体化是现代科学技术发展的必然结果，本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。
综述了国内外机电一体化技术的现状，分析了机电一体化技术的发展趋势。 关键词： 机电一体化技术现状产品制造技术发展趋势 0.绪论 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。
在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1.机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。
只是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。
机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。
即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
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机电一体化毕业论文 作者：佚名 论文来源：本站原创 点击数：1647 更新时间：2008-2-23 一、机电一体化技术发展历程及其趋势自电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，"机电一体化"技术之后有了明显进展，引起了人们的广泛注意.（一）机电一体化"的发展历程1.数控机床的问世，写下了"机电一体化"历史的第一页；2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机； 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础；4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.（二）机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此，引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。
在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。
这样，既明显地增加了系统的适应能力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。3.全息系统化——智能化。
今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。
除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。4.“生物一软件”化—仿生物系统化。
今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。
仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物——系统”，而生物的特点是硬件（肌体）——软件（大脑）一体，不可分割。
看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。5.微型机电化——微型化。
目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。
届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
二、典型的机电一体化产品机电一体化产品分系统（整机）和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。
典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
三、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。（一）我国“机电一体化”工作面临的形势1. 我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度2. 我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。
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