三自由度机械手改进设计+CAD图纸(3)
上海目前正处在加速城市化和工业化中期的发展阶段。对于—个城市而言，这一阶段发展的主题应该是提高城市化水平，发展先进装备制造业、重化工业及现代服务业，提升城市能级和综合竞争力。其中，先进制造业和现代服务业是上海提升城市能级、提高综合竞争力的主要支撑。还是提高城市化水平、扩张城市经济空间，都需要强大的制造业作为支撑。除了发展航运中心和金融中心之外，今年在上海还启动了大飞机项目。上海在汽车制造方面投入了大量的资金，汽车的销售带动了上海GDP的增长。这一切都要依托先进制造业的发展。
先进制造业的发展不仅对国家大型企业有着很重要的意义，在众多中小企业中更是关键。中小企业为了提高自身的制造水平，在生产制造方面引进和应用了许多智能化的机电设备。未来先进制造业技术发展的总趋势是向精密化、数字化、自动化、网络化、智能化、集成化等方向发展。机械手正是自动化，智能化，集成化集于一身的产品。
机械手广泛地应用于锻压、冲压、铸造、焊接、装配、机加、喷漆、热处理等各个行业。特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中，机械手由于其显著的优点而受到特别重视。
由于机械手是提高劳动生产率，改善劳动条件，减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段，国内外都很重视它的应用和发展。在现代先进制造业中，机电一体化产品的比例不断增加，机械手正迎合了这种需要，现在越来越多的中小企业由于其成本和劳动力等因素，在其先进制造中对智能化与机电一体化的产品有着很强烈的需求。机械手正是智能化与机电一体化相结合的产物，有着广阔的发展前景与研究空间。除此之外，还可以提升社会效益。
1.4原机械手的结构调研
机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。执行机构由手部、手臂和躯干组成。手部安装在手臂的前端。手臂的内孔装有传动轴，可把动作传给手腕，以转动、伸屈手腕，开闭手指。手臂的作用是引导手指准确的抓住工件，并运送到所需要的位置上。为了使机械手能够正确的工作，手臂的三个自由度都需要准确的定位。躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的支架。
1.5课题实践
毕业实习期间，我们小组的任务是在两周内根据实习内容的要求，完成一套自动推料、打孔设备的设计。为了锻炼我们的创新思文、逻辑和动手能力，谈老师让我们设计并制作一个PLC控制电路、气压液压系统为一体的系统。毕业实习课题中还涉及到了电动机驱动电路的设计、接触了继电器控制电路，这对于了解原机械手以及对机械手的结构改进和电气控制方面打下了坚实的基础，并且在我改进机械手某些结构时提供了思路。原机械手的前后直线移动采用的是普通丝杠传动，在经过毕业实习之后发现，机械手的前后移动可以用滚珠丝杠来完成。同理，原机械手所采用的滑动导轨，新机械手可以采用直线滚动导轨副来代替。
2总体方案
2.1结构改进方案
经过对原机械手的机构分析以及原机械手的动作分析之后，形成了结构改进的总体方案。新机械手将对原机械手的一些结构进行改进。
（1）原机械手的前后直线移动采用的是普通丝杠传动，传动效率不高，摩擦力大。改进后的机械手将把普通丝杠改为滚珠丝杠螺母副。采用滚珠丝杠螺母副替代普通丝杠可以减小运动中的摩擦力，提高传动效率和传动平稳性。
（2）原机械手的导向及支撑采用的是滑动导轨，同样存在着摩擦力较大，效率不高以及平稳性较差的问题。新机械手将采用直线滚动导轨。采用直线滚动导轨替代滑动导轨是为了减少摩擦力，提高效率，提高在低速运动时的平稳性。