面向对象的工业机械手爪设计研究

摘要

随着自动化技术的快速成长，机器人也更多地使用在工业领域中。作为工业机器人的执行机构，工业机械手爪的设计很大程度上影响了工业机器人的操作能力。由于工作对象、操作环境以及劳动条件的千差万别，面向特定对象的工业机械手爪设计研究显得尤为重要。
　　本文针对两种特定对象和具体应用，研究设计了两套工业机械手爪。对于机器人下料手爪，本文首先对特定的工况和工件的具体情况进行了分析，提出了电磁吸附结合真空吸附的抓取结构，并且确定了两点抓取的抓取方案，选取了合适的抓取点。然后根据模块化设计原理，对下料机械手爪的结构进行了设计，共分为抓取单元模块、手爪框架模块、姿态微调模块、抓取反馈模块、真空模块五个模块，而且校核了下料手爪的抓取力。最后，本文通过手爪抓取实验和机器人自动下料实验验证了下料机械手爪的可行性和可靠性。
　　对于拆垛手爪，本文首先对货车上袋装货物的拆垛任务中遇到的困难进行了分析，提出了本文拆垛手爪结构设计的方案原理，即通过平面连杆结构实现手爪的翻转和收缩运动。然后根据设计方案对拆垛手爪进行了模块化设计，共分为框架模块、手爪模块、驱动模块、传动模块、同步模块、吸盘模块六个模块。最后，本文通过ANSYS有限元仿真分析了手爪在负载时的应力应变情况，验证了拆垛手爪设计的合理性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2机械手爪分类

1.3机械手爪研究现状

1.4本文研究内容和结构

1.5 本章小结

第二章 下料机械手爪的设计

2.1任务背景

2.2抓取方案设计

2.3下料手爪结构设计

2.4手爪抓取校核

2.5本章小结

第三章 下料机械手爪实验

3.1 手爪样品加工

3.2手爪抓取实验

3.3机器人下料实验

3.4本章小结

第四章 拆垛机械手爪的设计

4.1任务背景

4.2手爪方案设计

4.3手爪结构设计

4.4手爪工作方式

4.5本章小结

第五章 拆垛手爪的强度校核

5.1 ANSYS软件简介

5.2手爪模型的有限元分析

5.3本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的学术成果