开题报告
题目
棒料搬运机械手设计
姓名
系别
专业班级
学号
1.选题目的和意义：
（1）、棒料搬运机械手有利于实现棒料的传送.提高运送的自动化的程度，从而提高劳动生产率和降低生产成本。?
（2）、改善劳动条件，消除人身安全隐患。在高温、高压、低温、低压等恶劣环境中，用人手直接操作非常的危险，而用机械手可部分或全部代替人进行作业，使劳动条件得到改善，并保证了人身安全。?
（3）、可以减轻人力，以便于提高生产效率。?
（4）、通过运用所学的机械专业课程知识，学会根据实际问题需要确定设计方案，构思机械结构，完成程序设计及调试?
（5）、通过本次设计，会使我对所学专业有进一步的了解，学到更多的知识，同时也提升了我在遇到困难时分析、思考和解决问题的能力。
2.本选题在国内外的研究状况及发展趋势：
（1）机械手的国内外研究进展
机械手的发展是在第二次世界大战，最早应用在美国橡树岭国家实验室的搬运核原料的遥控机械操作手研究，时间大约是在上世纪40年代，它是一种主从型的控制系统。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。控制系统有别于40年代的主从型而是示教型的；1962年，美国联合控制公司在上述方案的基础上，研制出一种更新兴的机械手，运动系统仿造坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩，用液压驱动；控制系统用磁鼓做储存装置。这个机械手对机械手的发展有着深远的意义，日后的不少球面坐标式机械手就是在这个基础上发展起来的；同一年该公司和普曼公司合并成重组为万能制动公司，专门生产工业机械手。1962年美国机械铸造公司也实验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运，可做点位和轨迹控制。虽然上述的2种机械手出现在六十年代初，但都是国外机械手发展的重要基础。在机械手得到一定程度的发展后，从60年代后期起，喷漆、弧焊工业机器人相继在生产中开始应用。1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制出一种Unimation—Vic.arm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业。
（2）机械手在我国的发展
我国工业机械手的研究与开发起步较晚，比欧美要晚30年左右，起步于上世纪70年代，1972年我国第一台机械手在上海开发成功，随之全国各省都开始研制和应用机械手。从第七个五年计划（1986～1990年）开始，我国政府大大加大了对工业机器人的重视程度，并且为此项目投入大量的资金，在众多学者及研究人员的参与下，研究开发并且制造了一系列的工业机器人，其中有由北京机械自动化研究所设计制造的喷涂机器人，广州机床研究所和北京机床研究所合作设计制造的点焊机器人，大连机床研究所设计制造的氩弧焊机器人，沈阳工业大学设计制造的装卸载机器人等等。值得注意的是，这些机器人的控制器，都是由中国科学院沈阳自动化研究所和北京科技大学机器人研究所开发的。与此同时，一系列的机器人关键部件也被开发出来，如机器人专用轴承，减震齿轮，直流伺服电机，编码器等等。
（3）机械手的发展趋势
随着机械手的发展，人们也对机械手的应用提出了更高的要求，一是重复高精度，精度是指机械手到达指定点的精确程度，它与驱动器的分辨率以及反馈装置密切相关。重复精度是指如果动作重复多次，机械手到达同样位置的精确程度。显然，重复精度比精度更重要；二是模块化，有的公司把带有系列导向驱动装置的气动机械手称为简单的传输技术，而把模块化拼装的气动机械手称为现代传输技术。模块化拼装的气动机械手比组合导向驱动装置更具灵活的安装体系。它集成电接口和带电缆及气管的导向系统装置，使机械手运动自如。由于模块化气动机械手的驱动部件采用了特殊设计的滚珠轴承，使它具有高刚性、高强度及精确的导向精度。优良的定位精度也是新一代气动机械手的一个重要特点。模块化气动机械手使同一机械手可能由于应用不同的模块而具有不同的功能，扩大了机械手的应用范围，是气动机械手的一个重要的发展方向。
主要研究内容：
机械手是一种能模拟人的手臂动作，按照设定程序、轨迹和要求，代替人手进行抓取、搬运工件或操持工具的机电一体化自动装置。本课题主要研究的是机械手的制作及要达到的作用，我选取的此类机械手主要用于棒料的抓取，因此，此机械手的底座就必须旋转，机械臂可以上下移动，可以前后伸张，而抓取机构还要能够旋转，这样才能准确抓取，因此此机械手可以有四个自由度，在驱动方面底座旋转可以用电机驱动，抓取机构可采用气压驱动，而机械臂可采用液压驱动。由于整体复杂，我们可以先了解其各个部位的作用。
（1）、手部(或称抓取机构)：包括手爪、传力机构等，主要起抓取和放置物件的作用。
（2）、传送机构：包括手腕、手臂等，主要起改变物件方向和位置的作用。
（3）、驱动部分：它