关节式机械手设计——底座结构设计
摘 要
今日的机械手所代表的意义已远超过于以往传统的机械手的功能，已广泛使用于增进制造的目标如：电焊接、涂装，组合和机械制程控制。现代技术已能生产功能强大的关节式机械手。例如，在医学方面能够协助外科手术以及医院的看护。并且现代机械手已具备有自主性及与人类社会性的潜能。
本人所设计的是关节式机械手硬件部分中的手臂，肩关节、以及肘关节的部分设计。
其中关节伸缩通过步进电机来实现，由于电机的转速高，扭矩小，所以还需用谐波减速器来实现降速。同时为防止电机在非工作状态下手臂发生逆转，必须安装制动器。
关键词：机械手 关节 步进电机 制动器
Abstract
....
Key word: Manipulator; Joint; Step-by-step electrical machinery; Brake
目录
中文摘要………………………………………………………………………………i
英文摘要………………………………………………………………………………ii
目录………………………………………………………………………………...…iii
第一章 绪论…………………………………………..………………………...1-1
1.1 研究背景和意义………………………………………………………....1-1
1.1.1 机械手的概念………………………………………………….....1-1
1.1.2 国内外机械手的发展现状……………………….………………1-1
1.2 研究的方法与技术路线…………………………………………………1-3
第二章 总体方案…………………………………………….………………....2-1
2.1 设计要求………………………………………………….……...……....2-1
2.2 研究的基本内容………………………………………….………...……2-1
2.3 拟解决的主要问题………………….…………………………………...2-1
第三章 设计计算…………………………………………….………………....3-1
3.1 机械手的组成………….…....……………………………….….…. …...3-1
3.1.1执行机构…………………………………………………...………3-1
3.1.2驱动机构………………………………………………………...…3-1
3.1.3控制系统…………………………………………………………...3-2
3.2 步进电动机.……………………………………………………………...3-2
3.2.1步进电机的工作原理……………………………………………...3-2
3.2.2步进电机的类型……………………………………………… ......3-2
3.2.3步进电机的选择…………………………………………………...3-3
3.3 谐波减速器…………………………...…..…………….……………..…3-6
3.3.1谐波减速器的工作原理……...…..…………….……..………..…3-6
3.3.2谐波减速器的特点……...…..………………..….……………..…3-6
3.3.3谐波齿轮的设计……...…..…………….…………………..…..…3-7
3.4 部分零件的强度和寿命的校核…………………………………….….3-15
3.4.1腰座电机输出轴键的校核…………………………………….....3-15
3.4.2腰座四点接触球轴承寿命的校核…………………………….....3-15
3.4.3肩关节电机输出轴键的校核…………………………….............3-16
3.4.4柔轮与法兰盘之间的切应力校核…………………………….....3-16
3.4.5关节轴承寿命的校核………………………………………….....3-17
3.4.6手臂压应力的校核…………………………………………….....3-17
3.5 机械手关节旋转的制动………………………………………………..3-17
第四章 总结……………………………………………………….…………...4-1
参考文献…………………………………………………………….…………..….R-1
致谢………………………………………………………………….……………...R-2
