平行四边形稳定性与不稳定性在机械手设计中的应用

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平行四边形稳定性与不稳定性在机械手设计中的应用

作者：张亦弛

来源：《科教新报》2018年第10期

摘要：平行四边形具有的形状不稳定性常常被用来控制机械连杆机构在空间的伸张与收缩，而其对边平行关系的不变特性被用来保持连杆机构伸张与收缩的变化过程中其末端保持某种姿态不变。本文将平行四边形的这两个特性应用到铝电解阳极更换机械手中的设计，完美地实现了机构按要求收放和机构末端的工作装置始终保持水平姿态的功能。

关键词：平行四边形；稳定性；不稳定性；姿态；缩放

1.概述

我们的日常生活中，工业设备，目前迅速发展的智能机械人工业[1]和尖端的航天领域的

设备[2]都有平行四边形的身影。平行四边形尽管很简单，但其在不同的应用场合被应用的方

法和技巧是千变万化的，本文将平行四边形的稳定性和不稳定性巧妙地应用在工业电解铝阳极更换机械手中，获得了空间上的缩放功能和机械手末端工作装置保持水平姿态的性能。

众所周知，工业设备不仅将人从劳动中解放出来，还要使劳动者远离危险。如本文设计的铝电解阳极更换机械手就是将图1中右边所示高温铝液上的阳极卸下来的装置，在车间的行车将阳极勾住后，使本文中设计的平行四边形机构构成的机械手伸展，将安装在其末端的螺母装卸装置送到要求的位置，把固定阳极的螺母拆卸下来，同时能将设备收缩在一辆小型工程车里。显然，设备既要具有收放功能，也要保证螺母装卸装置在机械手伸缩过程中始终保持水平姿态，以确保螺母能进入装卸装置的孔内，完成螺母的装卸。螺母装卸装置较宽的运动范围和小型工程车容积有限的矛盾，单一的平行四边形机构难以解决，本文设备的设计中采用了巧妙地连接在一起的多级平行四边形机构，完美地解决了上述矛盾。

2.特种机械手的结构及其工作原理

本文设计的机械手的结构如图1所示，由如下几个部分组成：

（1）水平主推油缸1和垂直主推油缸2

（2）装卸装置及其支架3

（3）由多个平行四边形组成的连杆机构。连杆AE、CG和三角块EFG的EG边组成

□AECG；连杆AE的BE段，连杆DH，连杆BD以及曲杆EN的EH段构成□BEHD；曲杆EN、连杆FM，三角块EFG的EF和装卸装置支架上的MN段组成□EFMN。

机械手机械原理课程设计说明书

（2）水平面内转30度，手臂自转90度，前进50mm。

机械手的夹持器还有夹紧和放松动作； 机械手工作频率：20/min； 升降 0.3kw，摆动 0.1kw，伸缩 0.1kw，夹持 0.2kw。2执行机构的选择与比较 §2-1 转角机构（实现平面转角0 30功能） 方案一 实现平面转角0 30的过程：电机带动不完全 齿轮运动，不完全齿轮带动全齿轮运动，与全 齿轮固结的四杆机构，使滚子在预先设计好形 状的槽内运动，左右运动的极限位置恰好是30 度。 机构评价： 优点：因为槽的形状固定，所以能保证在一个 行程内，机构的平面转角就是30度。 不完全齿轮的使用，为机械手在抓放物 体时留下了工作时间。 缺点：由于四杆机构的运动被槽限制住，最短杆 无法做周转运动，导致机构的回程要求齿 轮的翻转，必须在前面加入变速箱改变速 度方向。 方案二 实现平面转角0 30的过程：皮带轮传动给蜗 轮蜗杆从而使不完全齿轮，有间歇地带动完全齿 轮转动，齿轮通过杆拉动齿条，由齿轮来回往复 地带动固接杆转动0 30 机构评价： 优点：同样具有结构简单，传力较小运 动灵活，造价低准确地实现转角0 30的 要求，可以控制间歇实现循环功能。 缺点：磨损较严重，效率较低，齿轮尺 寸过大加工难。 方案三 30的过程：使用槽 实现平面转角0 轮实现平面转角30度，只要计算好槽轮 的槽数，就能在主动圆盘转360度时， 使从动轮转30度。机构评价： 优点：结构简单，外形尺寸小，机械效

率高，并能平稳的间歇地进行转位。 缺点：传动存在柔性冲击，且是单向的间歇运动，同样要求变速箱改变运动方向。 方案的选择与比较： 只有第二个方案能较好的实现对传动系统的功能要求在平面转动上能准确地控制在30度，制造简单方便。 §2-2 上升机构（实现上升100功能要求） 方案一 实现上升的过程：皮带轮传动，使蜗杆带动蜗轮，蜗轮和齿条配合。通过控 制蜗杆的半径，使转动一周后，使齿条上升100. 机构评价： 优点：蜗杆的轮齿是连续的螺旋尺，故传动平 稳，啮合冲击小。 缺点:啮合齿轮间的相对滑动速度较大，摩擦 磨损较大，传动效率较低，易出现发热 现象，常用耐磨材料制作，成本高。 方案二 实现上升的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆 从而使凸轮转动，凸轮通过顶杆推动滑块滑 动，从而使工作杆上升100mm。 机构评价： 优点：结构简单，传力较小，凸轮不用太大就 可以达到所需要的高度。 缺点：效率过低，滑块容易磨损且一旦磨断严重影响上升高度，寿命不高。

中考数学平行四边形的判定经典题型精编

平行四边形的判定 一、【基础知识精讲】 1.平行四边形的判定方法： ① 两组对边分别平行 ② 两组对边分别相等 ③ 一组对边平行且相等 ④ 两组对角分别相等 ⑤ 对角线互相平分 2.平行四边形性质的运用： ① 直接运用平行四边形性质解决某些问题，如求角的度数， 线段的长度,证明角相等或互补,证明线段相等或倍分等． ② 判别一个四边形为平行四边形，从而得到两直线平行． ③ 先判别—个四边形是平行四边形，然后再用平行四边形的特征去解决某些问题． 二、【例题精讲】 例1．（1）根据下列条件，不能判别四边形是平行四边形的是( ) A ．一组对边平行且相等的四边形 B ．两组对角分别相等的四边形 C ．对角线相等的四边形 D ．对角线互相平分的四边形 （2）下列条件中不能确定四边形ABCD 是平行四边形的是（ ） A ．AB=CD ，AD ∥BC B ．AB=CD ，AB ∥CD C ．AB ∥C D ，AD ∥BC D ．AB=CD ，AD=BC 例2．已知：如图，□ABCD 中，点E 、F 在对角线上，且AE ＝CF ． 求证：四边形BEDF 是平行四边形． 的四边形是平行四边形

例3．如图，□ABCD 的对角线AC 、BD 交于O ，EF 过点O 交AD 于E ，交BC 于F ， G 是OA 的中点，H 是OC 的中点，求证：四边形EGFH 是平行四边形． 三、【同步练习】 A 组 1．如图，四边形ABCD ，AC 、BD 相交于点O ， 若OA=OC,OB=OD,则四边形ABCD 是______, 根据是_____________________ . 2．在图中，AC=BD ， AB=CD=EF ，CE=DF ， 图中有哪些互相平行的线段？ 3．一个四边形的三个内角的度数依次如下选项，其中是平行四边形的是（ ） A ．88°，108°，88° B ．88°，104°，108° C ．88°，92°，92° D ．88°，92°，88° 4．如图，四边形ABCD 中，AD=BC ，DE ⊥AC ，BF ⊥AC ，垂足分别是E 、F ，AF=CE ． 求证：四边形ABCD 是平行四边形． D

毕业设计气动通用上下料机械手的设计

毕业设计（论文） （说明书） 题目：气动通用上下料机械手的设计 平顶山工业职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 任务下达日期 2012 年 2 月 20 日设计（论文）开始日期 2012 年 2 月 26 日

设计（论文）完成日期 2012 年 5 月 20 日设计（论文）题目：气动通用上下料机械手的设计 A·编制设计 B·设计专题（毕业论文） 指导教师田慧玲 系（部）主任 年月日 平顶山工业职业技术学院 毕业设计（论文）答辩委员会记录 进行了毕业设计（论文）答辩。 设计题目：气动通用上下料机械手的设计 专题（论文）题目：气动通用上下料机械手的设计

指导老师：田慧玲 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩 为。 答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员：，，， ，，， 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语 第页

毕业设计（论文）及答辩评语：

气动通用上下料机械手的设计 摘要 本文简要地介绍了工业机器人的概念，机械手的组成和分类，机械手的自由度和座标型式，气动技术的特点，PLC控制的特点及国内外的发展状况。 本文对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时，分别设计了机械手的夹持式手部结构以及吸附式手部结构;设计了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩;设计了机械手的手臂结构，设计了手臂伸缩、升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器。 设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。 关键词：工业机器人，机械手，气动，可编程序控制器(PLC)

机械原理课程设计_工业机械手

机械原理课程设计 设计说明书 《机械原理》 工业机械手 学院：机电工程学院 专业班级：10 车辆二班 指导老师：李粤 学生姓名：*** 学号： 起止日期：2012年6月1日至2011年6月18日

目录 设计任务书-----------------------1 前言---------------------------2 方案设计-----------------------3 参考资料-----------------------4 机构简图-------------------------11 课程设计任务书 2011-2012学年第二学期

课程名称：机械原理 设计题目：机器人的设计 完成期限：2012年6月1日至2012年6月18日

前言 工业机械手主要目的在于削减人员编制和提高产品质量。与传统的机器相比，具有生产过程的几乎完全自动化和生产设备的高度适应能力等优点。 现在工业机械手主要用于汽车工业、机电工业（包括电讯工业）、通用机械工业、建筑业、金属加工、铸造以及其它重型工业和轻工业部门 工业机械手与我们的生活息息相关，机械手的水平标志着工业生产力的水平。 方案设计 一，机械手的系统工作原理 机械手的系统工作原理框图如图1-1所示。

机械手的工作原理：机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。在PLC程序控制的条件下，采用液压传动方式，来实现执行机构的相应部位发生规定要求的，有顺序，有运动轨迹，有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置. (一)执行机构 包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。 1、手部 即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指(或手爪)和传力

《平行四边形的性质与判定》典型例题

《平行四边形的性质》典型例题 例1一个平行四边形的一个内角是它邻角的3倍，那么这个平行四边形的四个内角各是多少度？ 例2已知：如图，ABCD的周长为60cm，对角线AC、BD相交于点O，?的周长多8cm，求这个平行四边形各边的长. ?的周长比BOC AOB 例3 已知：如图，在ABCD中，BD AC、交于点O，过O点作EF交AB、CD于E、F，那么OE、OF是否相等，说明理由.

例4 已知：如图，ABCD的周长是cm 36，由钝角顶点D向AB，BC引两条高DE，DF，且cm =.求这个平行四边形的面积. 5 DF3 4 =，cm DE3 例5 如图，已知：ABCD中，BC EAF， ∠60 AE⊥于E，CD = AF⊥于F，若?FD3 =. =，cm BE2 cm 求：AB、BC的长和ABCD的面积.

《平行四边形的判定》典型例题 例1如图，△DAB、△EBC、△FAC都是等边三角形，试说明四边形AFED是平行四边形． 例2如图，E、F分别是ABCD边AD和BC上的点，并且AE=CF，AF和BE相交于G，CE和DF相交于H、EF与GH是否互相平分，请说明理由． 例3如图，在平行四边形ABCD中，A1、A2、A3、A4和B1、B2、B3、B4分别是AB和DC 的五等分点，C1、C2和D1、D2分别是AD和BC的三等分点，若四边形C1A4D2B1的面积为1，求S平行四边形ABCD.

例4已知：如图，E，F分别为ABCD的边CD，AB上一点，AE∥CF，BE，CF分别交CF，AE于H，G. 求证：EG=FH. 例5如图，已知：四边形ABCD中，AE⊥BD，CF⊥BD，E，F为垂足，且AE=CF， ∠BAC=∠DCA. 求证：四边形ABCD是平行四边形.

四自由度通用液压机械手设计概论

摘要 本次设计的多功能机械手为液压通用机械手，主要由手爪、手腕、手臂、机身、机座等组成，具备上料、翻转和转位等多种功能，并按自动线的统一生产节拍和生产纲领完成以上动作。本机械手机身采用机座式，自动线围绕机座布置，其坐标形式为圆柱坐标式，具有立柱旋转、手臂伸缩、腕部转动和腕部摆动等4个自由度；驱动方式为液压驱动，利用油缸、齿轮、齿条实现直线运动；利用油缸与齿轮、齿条或链条实现回转运动。液压驱动的优点是压力高、体积小，出力大，动作平缓，并能在中间位置停止。本次设计的机械手能对不同物体完成多种动作。 关键词：机械手；圆柱坐标；液压驱动

Abstract The design of multi-manipulator hydraulic manipulator general, mainly by the gripper, wrist, arm, body, base etc., with the material, flip, and a variety of functions such as translocation, in accordance with the unified autom ated production line beat and production program have done so. This machine adopts the base-type mobile phone, automatic wire around the base layout, its coordinates in the form of cylindrical coordinate type, with column rotation, arm stretching, wrist rotation and wrist swing and so four degrees of freedom; drive mode for the hydraulic drive, use fuel tank, gear, rack to achieve linear motion，use of tanks and gear, rack or chain to achieve rotary motion. Hydraulic drive has the advantage of high pressure, small size, contribute to a large, gentle movement and can stop in the middle. The design of the robot can complete a variety of different objects in action. Keywords: mechanical hand; cylindrical coordinate; fluid power drive

上下料机械手开题报告

上下料机械手开题报告 篇一：生产线组合机床自动上下料机械手开题报告毕业设计（论文）开题报告 题目生产线组合机床自动上下料机械手课题类型设计课题来源自拟课题学生姓名张三学号XX01010001 专业机制本科年级班 09级1班 指导教师李四职称讲师 填写日期： XX 年 3 月 28 日 篇二：上下料机械手设计-开题报告 题目：上下料机械手的设计 姓名： 学号： 专业： 指导老师： 职称： 时间： 上下料机械手的设计 1 、科学依据 ? 课题的科学意义 通过设计出上下料机械手来提高工作效率，降低工人的工作强度，使我们的工厂向无人化、机械化、高效化发展。

通过设计，培养学生调研、文献检索及应用的独立工作能力，使学生掌握机电系统的监控的一般方法及步骤，熟练掌握各类资料、手册以及计算机等工具的使用方法，提高学生的自学能力、动手能力与创新能力。 ? 课题的提出 进入21世纪，随着我国人口老龄化的提前到来，近来在东南沿海还出现在大量的缺工现象，迫切要求我们提高劳动生产率，降低工人的劳动强度，提高我国工业自动化水平势在必行，本设计的目的就是设计一个气动上下料机械手，应用于工业自动化生产线，实现自动化生产，减轻产业工人大量的重复性劳动，同时又可以提高劳动生产率。 现在的机械手大多采用液压传动，液压传动存在以下几个缺点: 1) 液压传动在工作过程中常有较多的能量损失(摩擦损失、泄露损失等):液压传动易泄漏，不仅污染工作场地，限制其应用范围，可能引起失火事故，而且影响执行部分的运动平稳性及正确性。 2)工作时受温度变化影响较大。油温变化时，液体粘度变化，引起运动特性变化。 3）因液压脉动和液体中混入空气，易产生噪声。 4）为了减少泄漏，液压元件的制造工艺水平要求较高，故价格较高;且使用维护需要较高技术水平。鉴于以上这些

《平行四边形的判定》典型例题

《平行四边形的判定》典型例题 例1如图，△DAB、△EBC、△FAC都是等边三角形，试说明四边形AFED 是平行四边形． 例2如图，E、F分别是ABCD边AD和BC上的点，并且AE=CF，AF 和BE相交于G，CE和DF相交于H、EF与GH是否互相平分，请说明理由． 例3如图，在平行四边形ABCD中，A1、A2、A3、A4和B1、B2、B3、B4分别是AB和DC的五等分点，C1、C2和D1、D2分别是AD和BC的三等分点，若四边形C1A4D2B1的面积为1，求S平行四边形ABCD. 例4已知：如图，E，F分别为ABCD的边CD，AB上一点，AE∥CF， BE，CF分别交CF，AE于H，G. 求证：EG=FH.

例5如图，已知：四边形ABCD中，AE⊥BD，CF⊥BD，E，F为垂足，且AE=CF，∠BAC=DCA. 求证：四边形ABCD是平行四边形.

参考答案 例1分析要证四边形AFED是平行四边形，应观察：两组对边是否相等、两组对角是否相等，或一组对边是否平行且相等、对角线是否相互平分．但在本题中没有对角线，也没有明显的对角之间的关系，因此可以先考虑去证明四边形AFED的对边是否相等． 事实上，AD=AB=BD，EF是否能等于这三条边中的一条呢？可以看到 ，∴EF=AB=BD．同理DE=AC=AF，因此，所要证的四边形AFED 是平行四边形． 证明，∴， 且，∴，∴ 又，同理．∴AFED是平行四边形． 例2分析若EF、GH互相平分，那么四边形EGFH应是平行四边形．观察已知条件，可以证明四边形EGFH是平行四边形． 证明是平行四边形，∴ 又，∴，且 ∴四边形AECF是平行四边形，∴，∴ 又四边形EDFB是平行四边形，∴，∴ 在四边形GEHF中，， ∴四边形GEHF是平行四边形，∴EF和GH互相平分． 说明：本题中多次使用了平行四边形的性质：对边平行且相等以及平行四边形的判断方法：对边平行且相等的四边形是平行四边形．通过解题应熟悉平行四边形的性质及判别． 例3 分析平行四边形ABCD被和分别成15个相等的小平行四边形。 而是4个小平行四边形面积的一半，是2个小平行四边形面积的一半。

机床上下料机械手设计_说明书(65页)

机床上下料机械手设计_说明书(65页) 机床上下料机械手设计说明书第1章绪论1.1 选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，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。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。 1.2 设计目的本设计通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计，能够比较好地体现机械设计制造及其自

动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。目前，在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低。为了提高生产加工的工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代自动化大生产,针对具体生产工艺,利用机器人技术，设计用一台装卸机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。本机械手主要与数控车床（数控铣床，加工中心等）组合最终形成生产线，实现加工过程（上料、加工、下料）的自动化、无人化。目前，我国的制造业正在迅速发展，越来越多的资金流向制造业，越来越多的厂商加入到制造业。本设计能够应用到加工工厂车间，满足数控机床以及加工中心的加工过程安装、卸载加工工件的要求，从而减轻工人劳动强度，节约加工辅助时间，提高生产效率和生产力。 1.3 国内外研究现状和趋势目前，在国内外各种机器人和机械手的研究成为科研的热点，其研究的现状和大体趋势如下： A．机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机。B．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。 C．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行决策控制；多传感器融合配置技术成为智能化机器人的关键技术。 D．关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机器人产品标准化、通用化、模块化、系列化设计；柔性仿形喷涂机器人开发，柔性仿形复合机构开发，仿形伺服轴轨迹规

机械手课程设计书

课程设计说明书 2015 年 6 月9 日

目录 摘要 (2) 第1章概述 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2课题的内容和要求 (4) 1.3进度安排 (4) 1.4设计进度安排 (4) 1.5基本要求 (5) 第2章课程设计的总体方案 (6) 2.1总体方案的确定 (6) 2.2 机械结构的设计 (6) 2.3 软件设计 (6) 第3章机械部分设计 (7) 3.1 元器件选型 (7) 3.2 机械结构构件及说明 (7) 3.3 工作台外形尺寸及重量初步估算 (8) 3.4 滚珠选择 (8) 3.5滑块导轨的选择与校核 (8) 3.6 弯曲应力σm的计算 (9) 3.7选择联轴器的考虑因素 (10) 3.8 轴承的选用与校核 (11) 第4章控制系统的设计 (14) 4.1 控制系统硬件电路的设计 (14) 4.2控制系统软件编程设计 (16) 参考资料 (18) 附录一：cad图纸 (19) 附录二：proe图 (20) 附录三：程序 (22)

摘要 机械手技术涉及到电子、机械学、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计过程，文章中介绍了机械手的设计理论与方法。 本课题以52单片机为核心设计，通过AutoCAD，proe技术对机械手进行结构设计，实现所需要的功能。 关键词：机械手、52单片机、AutoCAD、Proe

第1章概述 机械化、自动化已成在现代工业中突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的，机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。 机械手，多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机械手或通用机械手）。 机械手是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机械手具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机械手称为专用机械手，而把工业机械手称为通用机械手。 简而言之，机械手就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。 机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手，也即本文所研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专业机械手，主要附属于自动机床或自动生产线上，用以解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外通常被称之为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动。除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。 机械手按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机械手以其结构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点，成为机械手中使用最多的一种结构形式。 要机械手像人一样拿取东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构；像肌肉那样使手臂运动的驱动－传动系统；像大脑那样指挥手动作的控制系统。这些系统的性能就决定了机械手的性能。一般而言，机械手通常就是由执行机构、驱动－传动系统和控制系统这三部分组成 1.1设计目的 《单片机原理及接口技术课程设计》是机械电子工程专业的学生在完成《单片机原理及接口技术》等专业课程的学习之后，进行综合性设计训练的实践性教学环节。目的是在老师的指导下，使学生通过课程设计，对所学课程理论知识进行一次系统的回顾检查、复习和提

【精品】初中数学八年级下册《平行四边形的判定》拔高练习

《平行四边形的判定》拔高练习 一、选择题（本大题共5小题，共25.0分） 1．（5分）如图，在四边形ABCD中，AB∥CD，添加下列条件，不能判定四边形ABCD是平行四边形的是（） A．AB＝CD B．BC∥AD C．∠A＝∠C D．BC＝AD 2．（5分）如图，小津不慎将一块平行四边形玻璃打碎成如图所示的四块，为了能从商店配到一块与原来相同的玻璃，他带了其中两块玻璃去商店，其编号应该是（） A．①②B．②④C．③④D．①③ 3．（5分）下面给出的四边形ABCD中，∠A、∠B、∠C、∠D的度数之比，其中能判定四边形ABCD是平行四边形的条件是（） A．3：4：3：4B．3：3：4：4C．2：3：4：5D．3：4：4：3 4．（5分）下列条件不能判断四边形是平行四边形的是（）A．两组对边分别相等 B．一组对边平行且相等 C．一组对边平行，另一组对边相等 D．对角线互相平分 5．（5分）如图，能判定四边形ABCD是平行四边形的是（） A．AD∥BC，AB＝CD B．∠A＝∠B，∠C＝∠D C．∠A＝∠C，∠B＝∠D D．AB＝AD，CB＝CD

二、填空题（本大题共5小题，共25.0分） 6．（5分）如图，平行四边形ABCD中，AC为对角线，已知点E、F在AC上，添加一个条件，可使四边形BFDE为平行四边形． 7．（5分）如图，在四边形ABCD中，AD∥BC，AD＝4，BC＝12，点E是BC 的中点．点P、Q分别是边AD、BC上的两点，其中点P以每秒1个单位长度的速度从点A运动到点D后再返回点A，同时点Q以每秒2个单位长度的速度从点C出发向点B运动．当其中一点到达终点时停止运动．当运动时间t为秒时，以点A、P，Q，E为顶点的四边形是平行四边形． 8．（5分）如图，在边长为1的正方形网格中，A、B两点在小方格的顶点上．若点C、D也在小方格的顶点上，这四点恰好是面积为2的一个平行四边形的四个顶点，则这样的平行四边形有个． 9．（5分）小明做了一个平行四边形的纸板，但他不确定纸板形状是否标准，小聪用刻度尺量了这个四边形的四条边长，然后说这个纸板是标准的平行四边形，小聪的依据是． 10．（5分）如图，在?ABCD中，已知对角线AC和BD相交于点O，△AOB的周长为10，AB＝4，那么对角线AC+BD＝．

液压机械手手部设计计算

第5章机械手手部的设计计算 5.1 手部设计基本要求 （1）应具有适当的夹紧力和驱动力。应当考虑到在一定的夹紧力下，不同的传动机构所需的驱动力大小是不同的。 （2）手指应具有一定的张开范围，手指应该具有足够的开闭角度（手指从张开到闭合绕支点所转过的角度）?γ，以便于抓取工件。 （3）要求结构紧凑、重量轻、效率高，在保证本身刚度、强度的前提下，尽可能使结构紧凑、重量轻，以利于减轻手臂的负载。 （4）应保证手抓的夹持精度。 5.2 典型的手部结构 （1）回转型包括滑槽杠杆式和连杆杠杆式两种。 （2）移动型移动型即两手指相对支座作往复运动。 （3）平面平移型。 5.3机械手手抓的设计计算 5.3.1选择手抓的类型及夹紧装置 60，本设计平动搬运机械手的设计，考虑到所要达到的原始参数：手抓张合角γ?=0 夹取重量为0.5Kg。常用的工业机械手手部,按握持工件的原理,分为夹持和吸附两大类。吸附式常用于抓取工件表面平整、面积较大的板状物体,不适合用于本方案。本设计机械手采用夹持式手指,夹持式机械手按运动形式可分为回转型和平移型。平移型手指的张开闭合靠手指的平行移动,这种手指结构简单, 适于夹持平板方料, 且工件径向尺寸的变化不影响其轴心的位置, 其理论夹持误差零。若采用典型的平移型手指, 驱动力需加在手指移动方向上,这样会使结构变得复杂且体积庞大。显然是不合适的，因此不选择这种类型。 通过综合考虑，本设计选择二指回转型手抓，采用滑槽杠杆这种结构方式。夹紧装置选择常开式夹紧装置。

5.3.2 手抓的力学分析 下面对其基本结构进行力学分析：滑槽杠杆 图3.1（a ）为常见的滑槽杠杆式手部结构。 (a) (b) 图5.1 滑槽杠杆式手部结构、受力分析 1——手指 2——销轴 3——杠杆 在杠杆3的作用下，销轴[GB/T882-2000]2向上的拉力为F ，并通过销轴中心O 点，两手指1的滑槽对销轴的反作用力为F 1和F 2，其力的方向垂直于滑槽的中心线1oo 和2oo 并指向o 点，交1F 和2F 的延长线于A 及B 。 由x F ∑=0 得 12F F = y F ∑=0 得 12cos F F α = '11F F =- 由1o ∑()F =0 得b F h F N ?=?'1 cos a h α= N F a b F ?=α2cos 2 （3.1）

组合机床上下料机械手控制系统的毕业设计

组合机床上下料机械手控制系统的毕业设 计 1 绪论 在工业生产线中，机械手具有很广泛的用途。它是工作抓取和装配系统中的一个重要组成部分。它的基本作用是从指定位置抓取工件运送到另一个指定的位置进行装配。机械手臂代替了人土的繁杂劳动，并且操作精度高，提高了产品质量和生产效率。 1.1 课题简介 1.1.1 机械手概述 运物件或操作工具的自动操作装置。如图1-1它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻上和原子能等部门。 机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广在工业生产线中，机械手具有很广泛的用途。它是工作抓取和装配系统中的一个重要组成部分。它的基本作用是从指定位置抓取工件运送到另一个指定的位置进行装配。机械手臂代替了人土的繁杂劳动，并且操作精度高，提高了产品质量和生产效率。 机械手的组成:能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物 图1-1 自动上下料机械手

件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻上和原子能等部门。 1.1.2 国外机械手的现状和发展趋势 目前工业机械手主要用于机床加工、铸造、热处理等方面，无论数量、品种和性能方而还是不能满足工业发展的需要。 在国主要是逐步扩大应用围，重点发展铸造、热处理方而的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构以及根据不同类型的加紧机构，设计成典型的通用机构，所以便根据不同的作业要求选择不同类型的基加紧机构，即可组成不同用途的机械手。既便于设计制造，有便于更换上件，扩大应用围。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。 此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。 在国外机械制造业中工业机械手应用较多，发展较快。目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。 此外，国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如位置发生稍许偏差时，即能更正井自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。目前已经取得一定成绩。 视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪(即距离传感器)以及微型计算机。工作是电视照相机将物体形象变成视频信号，然后送给计算机，以便分析物体的种类、大小、颜色和位置，并发出指令控制机械手进行工作。 触觉功能即是在机械手上安装有触觉反馈控制装置。工作时机械手首先伸出手指寻找工作，通过安装在手指的压力敏感元件产生触觉作用，然后伸向前方，抓住工件。手的抓力大小通过装在手指的敏感元件来控制，达到自动调整握力的大小。总之，随着传感技术的发展机械手装配作业的能力也将进一步提高。 更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。 1.1.3 基本工作过程 如图为机械手运动图，机械手的动作过程：手臂 顺时针旋转—手臂下降—手臂右行—手腕顺时针旋

机械原理课程设计(机械手)..-共15页

设计任务书 (3) 1执行机构的选择 (4) 1.1升降、摆动、伸缩机构的选择 (5) 1.2 升降机构、伸缩机构 (6) 1.3夹持机构的选择 (7) 2传动方案的确定 (8) 2.1 传动类型的确定及传动简图 (8) 2.2 确定总传动比 (8) 3电动机的确定 (9) 3.1 电动机容量的确定 (10) 3.2 电动机转速的确定 (10) 4总体方案的确定 (12) 4.1 机械手系统运动简图 (12) 4.2 机械手运动循环图 (12) 5凸轮尺寸设计 (10) 6设计体会与小结 (14) 7参考文献 (15)

设计任务书 1)设计的目的 械设计课程设计是为机械类专业和近机械类专业的学生在学完机械设计及同类课程以后所设置的实践性教学环节，也是第一次对学生进行全面的，规范的机械设计训练。其主要目的是： a)培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械设计课 程和其他选修课程的基础理论并结合实际进行分析和解决工程实际问题 的能力，巩固、深化和扩展学生有关机械设计方面的知识。 b)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械设计，使学生掌握 一般机械设计的程序和方法，树立正面的工程大合集思想，培养独立、 全面、科学的工程设计能力。 c)课程设计的实践中对学生进行设计基础技能的训练，培养学生查阅 和使用标准规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘 图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。 2)设计的任务 械设计械手从工件架上抓起工件，然后送人工作台进行加工。机械手完成以下动作： a)水平面内转30度，上升100mm，前进50mm； b)机械手的夹持器还有夹紧和放松动作。 3)原始数据 机械手工作频率：20r/min 升降0.3kw，摆动0.1kw，伸缩0.1kw，夹持0.2kw。 4)设计内容 a)原动方案的选择和确定 b)传动方案的分析和拟定 c)电动机的选择 d)绘制运动简图和运动循环图 e)机构的设计 f)设计计算说明书的整理和编写 g)总结和答辩

液压机械中机械手的手臂设计 5.16

继续教育学院 毕业设计（论文） 题目：液压传动技术在农业机械中的应用专业名称：机电一体化工程 学号：017115110017 学生姓名：朱行强 指导教师：

摘要 机械手的组成和分类，机械手的自由度和座标型式，气动技术的特点，PLC 控制的特点及国内外的发展状况。本文简要地介绍了工业机器人的概念， 本文对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时，分别设计了机械手的夹持式手部结构以及吸附式手部结构;设计了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩;设计了机械手的手臂结构，设计了手臂伸缩、升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器。 设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。 关键词：工业机器人，机械手，气动，可编程序控制器(PLC)

目录 第一章机械手设计任务书 1.1机械手的组成 1.2机械手的主要运动 1.3 课题的提出、任务、技术特性 第二章机械手臂部机构设计 2.1臂部设计的的基本要求 2.2臂部的结构选择 2.3手臂偏重力矩的计算 2.4升降导向立柱不自锁条件 2.5手臂升降液压缸驱动力的计算 2.6手臂升降液压缸参数计算 2.7手臂回转液压缸驱动力矩计算 2.8手臂回转液压缸主要参数 第三章联接板 第四章螺钉与液压缸壁厚的校核 4.1手臂液压缸螺钉的校核 4.2动片与输出轴之间的联接螺钉校核 4.3手臂升降液压缸筒的壁厚校核 第五章手臂液压系统原理设计及液压图 5.1液压泵的选择 5.2液压系统的原理图如下 参考文献 致谢 2 \

自动上下料机械手开题报告

自动上下料机械手开题报告 1.课题研究的意义 对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要的作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明，工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采用机械手是有效的。此外，他能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，悠着广阔的发展前途。 2.课题简介和设计要求 1、简介 本课题是为普通车床配套而设计的自动上下料机械手。工业机械手是工 业生产的必然产物，他是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求 输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动 化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用 2、本设计的具体要求 本课题通过应用Auto CAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理 设计，运用PRO/E技术对自动上下料机械手进行三维实体造型，并进行 了运动仿真，使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。他能实行 自动上下料运动。机械手的运动速度是按着满足生存率的要求来设定的。 3.课题研究拟采用的手段和工作路线 课程设计方法； 设计时，认真阅读参考现有的相关技术资料，继承或借鉴前任人的设计经验和成果，但不盲目抄袭，根据具体的设计条件和要求，独立思考，大胆的进行改进与创新，争取拿出一个高质量的设计成果。 全面考虑现有机械手零部件的强度、刚度、工艺性、经济性和维护性等方面要求任何零部件的结构和尺寸。 设计时应尽量使用标准和规范，这样有利于零件的互换性和工艺性，同时也可减少设计工作量、节省设计时间，对于国家标准或部门规范，一般都要严格遵守和执行。设计中采用标准或规范的多少，是评价设计质量的一项重要指标。因此，毕业设计中，凡是有国家标准和企业标准规范要求的，应尽量采用。 工作路线： 了解设计任务书，明确设计要求、工作条件、涉及内容的步骤；通过查阅有关设计资料，参观实物征询操作人员的建议等，了解设计对象的性能、结构及工艺性；准好设计需要的资料、绘图工具；拟定涉及计划等。 绘制机械手各部件装配草图；进行机械手总体结构设计和部件设计。 写明整个设计的主要计算和一些技术说明。

机械手-机械原理课程设计说明书

机械手工作频率：20/min；

升降 0.3kw，摆动 0.1kw，伸缩 0.1kw，夹持 0.2kw。 2执行机构的选择与比较 §2-1 转角机构（实现平面转角0 30功能） 方案一 实现平面转角0 30的过程：电机带动不 完全齿轮运动，不完全齿轮带动全齿轮运 动，与全齿轮固结的四杆机构，使滚子在 预先设计好形状的槽内运动，左右运动的 极限位置恰好是30度。 机构评价： 优点：因为槽的形状固定，所以能保证在 一个行程内，机构的平面转角就是 30度。不完全齿轮的使用，为机械 手在抓放物体时留下了工作时间。 缺点：由于四杆机构的运动被槽限制住， 最短杆无法做周转运动，导致机构的 回程要求齿轮的翻转，必须在前面加 入变速箱改变速度方向。 方案二 实现平面转角0 30的过程：皮带轮传动给 蜗轮蜗杆从而使不完全齿轮，有间歇地带动 完全齿轮转动，齿轮通过杆拉动齿条，由齿 轮来回往复地带动固接杆转动0 30 机构评价： 优点：同样具有结构简单，传力较小运动灵活，造价低准确地实现转角0 30的要求，可以控制间歇实现循环功能。 缺点：磨损较严重，效率较低，齿轮 尺寸过大加工难。 方案三 30的过程：使用 实现平面转角0 槽轮实现平面转角30度，只要计算好 槽轮的槽数，就能在主动圆盘转360 度时，使从动轮转30度。机构评价： 优点：结构简单，外形尺寸小，机械 效率高，并能平稳的间歇地进行转 位。 缺点：传动存在柔性冲击，且是单向

的间歇运动，同样要求变速箱改变运动方向。 方案的选择与比较： 只有第二个方案能较好的实现对传动系统的功能要求在平面转动上能准确地控制在30度，制造简单方便。 §2-2 上升机构（实现上升100功能要求） 方案一 实现上升的过程：皮带轮传动，使蜗杆带动蜗轮，蜗轮和齿条配合。 通过控制蜗杆的半径，使转动一周后，使齿条上升100. 机构评价： 优点：蜗杆的轮齿是连续的螺旋尺，故传动平稳，啮合冲击小。 缺点:啮合齿轮间的相对滑动速度较大，摩擦磨损较大，传动效率较低，易出现发热现象，常用耐磨材料制作，成本 高。 方案二 实现上升的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗 杆从而使凸轮转动，凸轮通过顶杆推动滑块 滑动，从而使工作杆上升100mm。 机构评价： 优点：结构简单，传力较小，凸轮不用太大 就可以达到所需要的高度。 缺点：效率过低，滑块容易磨损且一旦磨断 严重影响上升高度，寿命不高。 对机构进行比较：第二个方案较好，结

平行四边形的判定典型题备课讲稿

平行四边形的判定 例题1：BD 是平行四边形ABCD 的对角线，点E 、F 在BD 上，要使四边形AECF 是平行四边形，还需要添加的一个条件是_________ 练习：1、如图， 已知：E 、F 是平行四边形ABCD 对角线AC 上的两点，并且AE=CF 。 求证：四边形BFDE 是平行四边形。 2.如图所示，在平行四边形ABCD 中，P 1、P 2是对角线BD 的三等分点，求证：?四边形AP 1CP 2是平行四边形． 3、如图所示，在四边形ABCD 中，M 是BC 中点，AM 、BD 互相平分于点O ， 那么请说明AM=DC 且AM ∥DC 例题2：（2013?镇江）如图，AB∥CD，AB=CD ，点E 、F 在BC 上，且BE=CF ． （1）求证：△ABE≌△DCF； （2）试证明：以A 、F 、D 、E 为顶点的四边形是平行四边形． O A B D

练习：1、11、如图，在□ABCD 中，已知两条对角线相交于点O ，E 、F 、G 、 H 分别是AO 、BO 、CO 、DO 的中点，以图中的点为顶点，尽可能多地画出平行四边形 2．（2012?惠城区模拟）如图，D 是AB 上的一点，DF 与AC 相交于E ，DE=EF ，CF∥BA． 求证：四边形ADCF 是平行四边形． 3、已知：如图所示，平行四边形ABCD 的对角线AC 、BD?相交于点 O ，EF 经过点O 并且分别和AB 、CD 相交于点E 、F ，又知G 、H 分别为OA 、OC 的中点． 求证：四边形EHFG 是平行四边形． 例题3：、如图4.4-17，等边三角形ABC 的边长为a ，P 为△ABC 内一点，且PD ∥AB ，PE ∥BC ，PF ∥AC ，那么，PD+PE+PF 的值为一个定值.这个定值是多少?请你说出这个定值的来历. H G F E O A B C D H G F E O A B C D H G F E O A B C D H G F E O A B C D