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山东科技大学学士学位论文I摘要在当今大规模的制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机械手作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业认同并采用。工业机械手的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家的工业自动化水平。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重要性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取试教在线的方式。本文将设计一台四自由度的工业机械手，用于给冲压设配运送物料。首先，本文将设计工业机器人的底座、手、手腕、臂部等结构。然后选择合适的传动方式，驱动方式，搭建工业机器人的结构平台。在此基础上，本文将设计该机械手的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择，反馈方式和反馈元件的选择，端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机械手运行的安全性。最终实现目标包括：关节的伺服控制和制动问题实时的检测机械手的各关节的运动情况，机械手的示教编程和在线修改程序，设置参考点和回参考点。关键词：机械手；示教编程；伺服；制动山东科技大学学士学位论文IIABSTRACTIntoday'slarge-scalemanufacturing,theenterprisetoimproveproductionefficiencyandensureproductquality,universalattentionproductionprocessautomationdegree,manipulatorasanimportantmemberofautomaticproductionline,graduallybyenterpriseandtheuseofidentity.Industrialrobottechnologylevelandapplicationdegreetoacertainextentreflectanationofindustrialautomationlevel.Currently,themanipulatormainbearthewelding,painting,handlingandstorage,andtheintensityoflaborgreatimportanceofthework,workwaytotrytoteachthegeneralwayonline.Thispaperwilldesignafourdegreesoffreedomindustrialrobot,areusedtotransportmaterialswithstampingset.Firstofall,thisarticlewilldesignthebaseoftheindustrialrobothand,wrist,arm,thestructure,etc.Andthenchoosetheappropriatetransmissionmode,drivingway,buildthestructureofmanipulatorplatform.Onthisbasis,thispaperwilldesignthesystemcontrolsystem,includingdatacollectioncardandthechoiceofservoamplifiers,feedbackandfeedbackofcomponentsofthewaychoice,terminalboardcircuitdesignandcontrolofthesoftwaredesign,focusingonthereliabilityofthecontrolsoftwareandoperationsafetyofmanipulator.Finallyrealizethegoalsinclude:thejointservocontrolandbrakingproblemsinrealtimedetectionofeachjointmovementofthemanipulator,themanipulator.Teachingprogramandon-linemodificationprogram,setthereferencepointsandbacktothepointofreference.Keywords:Manipulator;Demonstrationprogram;Servo;brake.山东科技大学学士学位论文III目录摘要.....................................................................................................................IABSTRACT..................................................................................................II1绪论.............................................................................................................11.1工业机械手的分类...............................................................................21.2工业机械手的组成...............................................................................31.3工业机械手在生产中的作用...............................................................61.4工业机械手设计的目的.......................................................................81.5工业机械手设计的内容.......................................................................91.6工业机械手的技术发展方向...............................................................92机械手总体设计方案...........................................................................122.1原始数据（主要参数）.....................................................................122.2工作要求.............................................................................................122.3系统组成.............................................................................................132.4总体技术方案.....................................................................................133机械手的手部设计计算......................................................................153.1手部结构设计.....................................................................................153.2夹钳式手部设计的基本要求.............................................................163.3夹钳式手部的计算与分析.................................................................173.4楔块等尺寸的确定.............................................................................293.5材料及连接件选择.............................................................................334机械手的腕部设计计算......................................................................344.1腕部设计的基本要求.........................................................................344.2腕部结构的选取.................................................................................36山东科技大学学士学位论文IV4.3腕部结构的计算.................................................................................37总结...................................................................................................................50参考文献.........................................................................................................51致谢...................................................................................................................53附录外文文献...........................................................................................54山东科技大学学士学位论文11绪论机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民提供耐用消费品的产业，不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械设备。机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要指标。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济战略重点之一。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，工业机械手的工业机器人的一个重要分支，它的特点是通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性，机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置，在现代化生产过程中，机械手被广泛的运用于自动化生产线中，机器人的研制和生产已成为高技术领域内，迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，