平面关节型机械手设计
设计任务书
一、通过设计平面关节型机械手，培养综合运用所学知识，分析问题和解决问题的能力。

有关资料：上下料搬运机械手，个自由度，平面关节型；需要搬运的工件：环类零件，内孔直径；高,厚,（只能从内孔夹持工件），材料钢，将工件从一条输送线搬运到与之平行的另一条输送线上，（两输送线距离为,高度差）。

要求：设计方案和计算正确，叙述清楚，图纸符合规范。

二、图纸：
.机械手机构简图
.工作空间投影图
.机械手传动原理图
.机械手装配图
.零件图
三、实习：
.本校机械实验室组装各类机械手模型。

.学习工业机械人设计方面知识。

五、进度：
月日到月日实习，拟订设计方案
月日到月日机械手传动原理图
月日到月日机械手装配图
月日到月日零件图
月日到月日写说明书
引言
平面关节型机械手是应用最广泛的机械手类型之一，既可以用于实际生产，又可以用于教学实验和科学研究。

用于实际生产，它能够满足装配作业内容改变频繁的要求；用于教学实验，它能够使人直观地了解机器人结构组成、动作原理等，所以开发设计和研究平面关节型机械手具有最广泛的实际意义和应用前景。

其中比较突出的是美国国家半导体公司生产的可编程全数字运动控制芯片，它具有位的位置、速度和加速度寄存器，内置算法，其参数可以修改；支持实时读取和设定速度、加速度以及位置等运动参数，内置的梯形图发生器能够自动生成速度曲线，平稳地加速、减速；支持增量式光电码盘的倍频输入；芯片的主频为和。

一机械手结构
本文设计的平面关节型机械手的实物照片如图所示，其主要包括两个旋转关节（分别控制机械大臂和小臂旋转以及手抓张合）和一个移动关节（控制手腕伸缩），图为机械手简化模型。

各关节均采用直流电机作为驱动装置，在机械大臂和小臂的旋转关节上还装配有增量式光电编码器，提供半闭环控制所需的反馈信号。

直流电机的运动控制采用自行开发的基于和构成的多关节控制卡，并编制了能满足运动控制要求的软件，实现对机械手的速度、位置以及关节联动控制。

由于机械手个关节电机的控制系统基本类似，因此在下文中，笔者将以单个关节电机为例向读者介绍平面关节型机械手的控制系统设计过程。