多孔板抓取机械手结构设计

1、多多孔孔板板抓抓取取机机械械手手的的机机械械结结构构设设计计系 别：机电与自动化学院专 业 班：机械电子工程 1104 班姓 名：罗 雄学 号：20111100139指导 教师：王 姣 I2 20 01 15 5 年年 5 5 月月多多孔孔板板抓抓取取机机械械手手的的机机械械结结构构设设计计Porous plate fetching manipulator structure design摘摘要要本文以实际项目“细菌鉴定与培养”为背景，设计多孔板抓取机械手，是机械手具有抓取、移动多孔板的功能，能够在细菌实验中完成任务要求，实现实验过程的自动化，从而改善工作人员的工作环境和减轻工作强度，提高了实验结果的效率和精度。本文分析了多孔板抓取机械手的工作任务以及运动方式，设计出了多孔板抓取机械手的机械结构，完成了机械手的驱动系统和传动系统的选型，根据机械手最大转矩选出了驱动电机类型以及联轴器的类型，根据机械手的运动方式，选出传动系统中的滚珠丝杠的类型。然后，根据细菌培养多孔板的结构形式，设计了合适的机械手末端执行器。完成了机械手的总装配图绘制，使用 ug 对机械手进行了三维建模，并导出工程图。本

2、论文完成了细菌实验过程中多孔板抓取机械手的初步研究，为整个实验奠定了重要基础，具有一定的应用价值。关关键键词词：机机械械手手 ，细细菌菌实实验验 ， 结结构构设设计计 A Ab bs st tr ra ac ct tThe to the actual project “identification of bacteria and culture“ as the background,design of porous plate manipulator is mechanical hand is grasping, moving porous p-late, can in the experimental bacteria complete mission requirements, realize autom-ation of the experiment process, so as to improve the staff working environment and reduce the work intensity, improve the efficiency and ac

3、curacy of the experimental results.This paper analyzes the porous plate manipulator and motion design the mechanical structure of the porous plate manipulator, completed the manipulator drive system and drive system of selection, according to the manipulator maximum torque elected drive motor type and type of shaft coupling device, according to the movement of the mani-pulator, elected the type of ball screw drive system. Then, according to the structure of the porous plate, a suitable manipulat

4、or is designed. The total assembly drawing of the manipulator was completed, and the 3D model of the manipulator was modeled by ug, and the engineering chart was deduced.In this thesis, the preliminary study of the porous plate grasping manipulator is accomplished, which lays the important foundation for the whole experiment, and has some application value.Key word：manipulator ，bacteria ，the structure design目目录录摘要 .I Abstract .II 第一章 绪论 .1 1.1 机械手的现状及发展趋势.1I1.2 机械手的应用 .2 1.3 课题的选取及主要的工作 .3 1.3.1

5、 课题的目的和意义.3 1.3.2 课题的主要工作.4 第二章 多孔板抓取机械手的总体结构设计.5 2.1 整体方案的确定.7 2.1.1 多孔板抓取机械手基本参数的确定.7 2.1.2 驱动方式的选择.9 2.1.3 传动方式的选择.10 2.1.4 整体结构的设计.11 2.2 结构的设计及选型.12 2.2.1 支架部分结构设计.12 2.2.2 手臂的设计.13 2.2.3 驱动电机的选型.14 2.2.4 联轴器的选型.18 2.3 多孔板抓取机械手总体效果.21 2.4 本章小结.21 第三章 末端执行器的结构设计.22 3.1 末端执行器介绍.22 3.2 末端执行器的选型.23 3.2.1 夹持器末端执行器选型的基本要求.24 3.2.2 末端执行器结构.25 3.3 夹紧装置.26 3.3.1 夹紧装置的分类.27 3.4 本章小结.27 致 谢.28 参 考 文 献.290第第一一章章 绪绪论论1 1. .1 1 机机械械手手的的现现状状及及发发展展趋趋势势机械手是一种能够模仿人手和手臂的某些功能的自动化机械，机械手有执行末端、机械手臂、驱动系统以及传动系统等组成，

6、机械手的执行末端用来完成抓取等作业任务，机械手臂的主要功能是完成机械手到达指定位置的移动或转动，驱动系统主要为机械手的移动或执行末端的抓取动作提供动力，传动系统抓药是用来传递驱动系统传递的动力给执行末端，工业机械手的种类有很多类型，按驱动方式分可分为液压驱动机械手、气压驱动机械手、电机驱动机械手等；按照运动坐标类型可分为直角坐标型机械手、球坐标型机械手、球坐标机械手等，按照通用范围可分为通用机械手和专用机械手。机械手可以按照认为输入的程序完成一系列的指定动作，如抓取货物、搬运物件、焊接等任务，由于机械手的这些功能，机械手可以代替人从事单调、危险、繁重以及简单重复的体力劳动，机械手已被应用于各行各业，实现了工业生产及其它产业的生产自动化过程。机械手可以实现工业生产过程的自动化，改善人们的工作环境，改善人们的生活方式，机械手在社会生产生活中扮演越来越重要的角色，机械手的动作的准确性、对环境的雾污染性、以及机械手的自动化性能等等变得越来越重要，为了将来机械手更好的应用于社会的生产生活，机械手到达指定位置以及重复到达指定位置的精确程度，这些将会是机械手发展的方向，为了机械手能够更好地应用于生产生活，为了适应精密行业的无污染要求，机械手要实现无给油化，为了适应行业的自动化要求，机械手要实现机电一体化的要求。以上这些都将是机械手未来的发展趋势及方向。1.2 机械手的应用手虽然目前还不是很灵活，但它具有能不断重复相同的动作、不知疲倦、不俱危险、抓取力量比人手大机械等特点，可以实现生产的自动化和机械化，因此，机械手已经受到许多部门的重视，并越来越广泛的得到了应用。例如，机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上的使用较为普遍；在装1配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件，以代替人的劳动；它可以在危险的场合下工作，如军用品的装卸、危险品及有害物质的搬运等；还可用于宇宙机海洋的开发及军事工程和生物医学方面的研究和实验等。 机械手的组成部分主要有运动机构和手部。其中手部是用来对目标工件进行抓取的一种部件，它的结构形式与被抓持物件的形状、尺寸、重量、工作要求和材料性能有关，可分为托吃型、吸附性和夹持型等。运动机构可以改变被抓持物件的姿势和位置，它通过使手部完成各种移动、转动或复合运动来完成规定的动作。在整个空间内为了使机械手能够抓

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