参 考 文 献 29

1 绪论

在现代，机器人已经成为了生活生产中重要的一部分，机器人技术的发展程度标志着一 个国家的科技水平和工业化的程度。因此，许多大国纷纷耗资去实施与机器人相关的战略计 划，许多著名的大学和公司都成立了机器人研究机构。所以，机器人技术得到了飞速的发展。

机器人很重要的一个部分就是机械手，机械手可以完成一些类似于人类的手和手臂的动 作，按照固定程序抓取，移动一定重量的物体或操作一些自动化操作的工具设备。它可以代 替人的艰苦劳动，以实现生产的机械化和自动化，在恶劣的环境下也可以很好的工作，以保 护人民的安全。因此，机械手常被应用于工业制造、矿业炼金、电子自动化、轻型工业等行 业。

1.1 背景介绍论文网

本课题弹丸搬运机械手用于某特种装备上搬运弹丸，具有夹持、移位和传递功能。本课 题需根据搬运机械手总体方案要求，进行弹丸夹持机构的详细设计，研究内容包括夹持工作 原理确定、夹持机构设计、动力与驱动设计、虚拟样机建模与仿真等。

1.2 机械手简介

1.2.1 机械手结构组成 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：执行机构包括手部，手臂，躯干

驱动机构：机械手所用的驱动机构主要有四种：气压驱动、液压驱动、电机驱动和机械 驱动。

控制系统：机械手控制的要素包括到达位置、动作时间、工作顺序、运动速度、加减速 度等；机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种。

1.2.2 机械手分类

机械手从使用范围、运动坐标形式、驱动方式以及臂力大小四个方面的分类分别为： 1. 按使用范围分类：专用机械手、通用机械手。

2. 按运动坐标型式分类：直角坐标式机械手、圆柱坐标式机械手、球坐标式机械手、多关 节式机械手。

3. 按驱动方式分类：液压驱动机械手、气压驱动机械手、电力驱动机械手、机械驱动机械 手。

第 2  页 本科毕业设计说明书

4. 按机械手的臂力大小分类：微型机械手、小型机械手、中型机械手、大型机械手。

1.2.3 机械手发展历程和发展趋势

机械手首先是从美国开始研制的。1958 年第一台机械手被美国联合控制公司制造了出来。 它的结构是：机体上安装一个回转长臂，顶部装有电磁块的工件抓放机构，控制系统是示教 形的。

1962 年，美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手。 商名为 Unimate（即万能自动）。运动系统仿照坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩、用液 压驱动；控制系统用磁鼓作为存储装置。不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来 的。同年，美国机械制造公司也实验成功一种叫 Vewrsatran 机械手。该机械手的中央立柱可 以回转、升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。这两种出现在六十年代初的机械手， 是后来国外工业机械手发展的基础。

1978 年美国 Unimate 公司和斯坦福大学，麻省理工学院联合研制一种 Unimate-Vicarm 型 工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差小于±1 毫米。联邦 德国 KnKa 公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。