1、“.....可用下式计算惯工件启式中手腕转动时的角速度弧度启启动过程中转过的角度启手腕转动时所需的驱动力矩可按下式计算惯摩偏本设计中腕部启动时间设计为考虑到摩擦损失等因素，般将取大些，可取惯摩偏考虑到步进电机的扭矩可能不够，而且为了减小轴向尺寸，因此使步进电机与液压缸平行安装，中间通过对减速齿轮来增大扭矩。第页工业机械手臂部的设计概述臂部是工业机械手的主要执行部件，其作用是支承手部和腕部，并改变手部在空间的位置。工业机械手的臂部般具有个自由度，即伸缩回转俯仰和升降。臂部总重量较大，受力般较为复杂，在运动时，直接承受腕部手部和工件或工具的动静载荷，尤其高速运动时，将产生较大的惯性力或惯性矩......”。

2、“.....影响定位的准确性。臂部运动部分零部件的重量直接影响着臂部结构的刚度和强度。专用机械手的臂部般直接安装在主机上，工业机械手的臂部般与控制系统和驱动系统起安装在机身上，机身可以是固定式的，也可以带有行走机构，可沿地面或导轨运动。臂部的结构形式必须根据机械手的运动形式抓取重量动作自由度运动精度等因素来确定。同时，设计时必须考虑到手臂的受力情况油气缸及导向装置的布置内部管路与手腕的连接形式等因素。因此设计臂部机构时般要注意下述要求刚度要大为防止臂部在运动过程中产生过大的变形，手臂的截面形状要合理。工字形截面的弯曲强度般比圆截面大空心管的弯曲刚度和扭转刚度都比是新轴大。所以常用钢管作臂杆及导向杆，用工字钢和槽钢作支承板。导向性要好为防止手臂在直移运动中，沿运动轴线发生相对转动，或设置导向装置，或设计方形花键等形式的臂杆......”。

3、“.....为提高机械手的运动速度，要尽量减小臂部运动部分的重量，以减小偏重力矩和整个臂部对回转轴的转动惯量。运动要平稳，定位精度要高由于臂部运动速度越高，重量越大，惯性力引起的定位钱的冲击也就越大，运动既不平稳，定位精度也第页不会高。故应尽量减小臂部运动部分的重量，使结构紧凑重量轻，同时要采取定形式的缓冲措施。工业机械手臂部的结构形式工业机械手的臂部结构般包括臂部伸缩回转俯仰升降等运动的结构以及与其有关的构件，如传动机构驱动装置导向定位装置支承连接件和位置检测元件等。此外还有与腕部连接的有关构件及配管线等。工业机械手臂部伸缩运动的结构伸缩运动的结构主要有以下几种形式采用倍增机构的臂伸缩结构这种结构的特点是传递效率高，易于实现较大的行程和速度......”。

4、“.....结构紧凑外观整洁，但增加了缸体厚度，将大幅度增加臂部结构的重量，般用于小型机械手。采用大直径导向管的臂伸缩结构该结构根大直径导向管作伸缩臂。④采用燕尾型导轨的臂伸缩结构采用这种导轨导向，刚度大工作平稳。采用双导向杆的臂伸缩结构其特点是手里均衡，可用于抓重大行程较长的场合采用四根导向柱的臂伸缩结构其特点是行程长抓重较大。工件形状不规则时，为了防止产生较大的偏重力矩，采用四根导向柱。本设计的手部伸缩运动的机构采用形式，即双导向杆结构。如图第页图工业机械手臂部俯仰运动的结构工业机械手的臂部俯仰运动，般采用铰接油气缸来实现。铰接油气缸位于油缸下方，活塞杆与手臂之间用铰链连接，缸体与立柱之间用耳插销轴等方式连接。如图所示，臂部的俯仰由铰接臂部的活塞杆的运动来实现。图臂部回转及升降的结构第页本设计采用齿条缸式臂回转结构，如图所示......”。

5、“.....但结构尺寸般比较大，所以安装在升降缸的下部固定在底座上。回转运动由齿条活塞杆驱动齿轮带动输出轴转动，输出轴和升降缸缸体连接，带动缸体转动，再带动手臂回转。升降运动由升降缸活塞杆带动手臂升降。图导向装置工业机械手的手臂伸缩及升降运动机构上设有导向装置，其目的是防止移动件在伸缩及升降时产生不必要的转动，以保证手臂运动方位的准确性。增大移动部件的刚性，减少移动部件由于自重与抓取重量变化所引起的变形与位移。承受移动部件的部分自重和抓取工件或工具的部分重量。第页工业机械手臂部运动驱动液压缸的设计与计算计算臂部运动驱动力包括力矩时，把臂部所受的全部负荷考虑进去。机械手工作时，臂部所受的负荷主要是惯性力摩擦力和重力等。手臂水平伸缩运动驱动液压缸的计算手臂水平伸缩运动驱动力的计算手臂作水平伸缩运动时，首先要克服摩擦阻力......”。

6、“.....还要克服启动过程中的惯性力。其驱动力可按下式计算式式中各支承处的摩擦阻力启动过程中惯性力，其大小按下式估算式式中手臂伸缩部件的矩可按下式计算式式中各支承处的摩擦力矩启动时惯性力矩，般可按下式计算启式中手臂部件对其回转轴线的转动惯量手臂转动的角速度弧度启起动过程所需的时间如果零件看作为质点，它对回转轴线的转动惯量为如果零件中心与回转轴线不重合，则它对回转轴线的转动惯量为式式中零件对其重心的转动惯量零件的重心到回转轴线的距离零件的重量重力加速度本设计中，工作角速度为，启动时间根据式计算得根据式计算得根据液压手册选取液压缸齿轮齿条缸，输出转矩可达第页工业机械手的液压缓冲装置液压缸的活塞杆具有定的质量，在液压力的驱动下运动时具有很大的动量。在他们的行程终端，当杆头进入液压缸的端盖和缸底部分时......”。

7、“.....产生很大的冲击和噪声，冲击压力大约是额定工作压力的两倍，这就必然会严重影响液压缸和整个工业机械手正常工作，使运动平稳性及重复定位精度大大降低。采用缓冲装置，就是为了避免这种机械碰撞。缓冲装置可以防止和减少液压缸活塞及活塞杆等运动部件在运动时对缸底或缸盖的冲击，在它们的行程终端能实现速度的递减，直至为零，避免硬性冲击。缓冲装置的工作原理是当活塞在到达行程终端之前的段距离内，设法把排油腔内油液的部分或全部封闭起来，使其通过缝隙或节流小口排出，从而使被封闭的油液产生适当的缓冲压力，作用在活塞的排油侧上，与惯性力想对抗，以达到减速制动的目的......”。

8、“.....且机身采用了回转角度为的齿轮齿条液压缸，使得臂部能够在以机身为圆心的个很大范围内抓取工件并移动。而且在设计过程中，考虑到减少腕部重量的同时又不会减少工业机械手的运动机能，因此，在圆柱坐标型工业机械手的基础上加以改进，在升降液压缸的外部并置个直线缸作为俯仰液压缸，带动水平伸缩液压缸的俯仰，从而带动腕部及手部的移动。在吸收圆柱坐标型机械手运动直观性较强的优点的同时，又从定程度上克服了圆柱坐标型机械手在机身升降缸下降到极限后，无法抓取臂部以下位置的工件的缺点，甚至在定范围内能抓取地面上的工件。由于知识水平有限和时间仓促，本文的设计难免存在不足之处需要第页改进。其中，液压缸尺寸在满足使用要求的情况下，应尽可能的缩小各个连接及支承件在满足使用要求的情况下，也应该尽可能的轻量化，减小运动部件的惯性力带来的运动精度的下降......”。

9、“.....同时也得到了江书勇老师很多的帮助和指导。在这几个月的设计过程中，两位老师都给了我耐心的指导。两位老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，认真负责的工作作风，以及对学生无微不至的关心和爱护，令我终身难忘，将会使我终身受益。在此谨向两位老师致以深深的敬意和忠心的感谢,在本文的设计过程中，也得到了很多同学的帮助和指正，感谢他们给我的大力支持和帮助。同时也感谢公司给了我宝贵的实习机会，让我在实习中学到了很多对本次设计有用的东西......”。