Solidworks交通路锥收放机械手的设计与仿真(2)
5 臂部的设计选择 21
5.1 臂部设计的基本要求 21
5.2 手臂的典型机构以及结构的选择 22
5.2.1 手臂的典型运动机构 22
5.3 手臂的计算设计 22
6 机身的设计选择 24
7 交通路锥收放机械手设计归总 25
8 软件介绍 27
8.1 solidworks简介 27
8.2 设计中的简单运用介绍 28
结 论 36
致 谢 37
参 考 文 献 38
1 引言
机械手是用于再现人手的功能的技术装置，是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。而在工业中主要应用于对物体的搬运为主要功能的机械手被称为搬运机械手。[1]交通路锥机械手也是搬运机械手中的一种。
机械手是近代自动控制领域中出现的一项高新技术，并且已经成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展非常的快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。机械手涉及到了力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术、单片机技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。[2]
机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。机械手也是机器人的一个非常重要的分支。它的优点是可以通过编程来完成各种预期的任务，在构造和性能上有了人和机器人的各自优点，尤其体现在人的智能和适应性。[3]机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在服务中国现代经济有着广泛而不可代替的作用。
随着机械手的发展和不断改进，它的积极作用主要体现在；第一、它能部分的代替人工操作；第二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；第三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此，受到了很多国家的重视，投入大量的人力和财力来研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用更为广泛。[3]在我国近几年也有较快的发展，并取得了很大的成绩，深受机械工业的重视和欢迎。
图1.1机械手在生产中的应用
机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，它有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。[17]由于通用机械手很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种。
1.1 机械手的发展简史
现代工业机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化产品。
机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。他的结构是：机体上安装回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。
1962年，美国机械铸造公司在此基础之上又制成一台数控示教再现型机械手。商名为万能自动。运动系统仿造坦克炮塔，臂回转、俯仰，用液压驱动；控制系统用磁鼓最存储装置。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司（Unimaton）,专门生产工业机械手。