外文翻译--机械手模型设计及制作

英文原文 of of up a as a in of of in to to of on to a of of s as as of of of of of by to to of CU to a to of . An of is a of be be to in of be to an in to in a in of in s in to to a of as as to s up in of to or of is to of to a or of In a In of is is of in it of a as as a 4 is to of of to in as to of a to be in a to a to as 1. do (of 2. is is of to 3. of is kg/ be 4. to is of 5. it to it in 1. As of in of in as of 2. As of be in to is to of 2. in of a of is as of by 1. by is to to to of be up A to be as 2. he to be by 3. s is to to of a is up a be so to of to . 3. is It is an a It be to of to of It is is to do of It in of to a to to as in is of or to up in as is of of a of in of a of In as of of a a of to of is as as it to of I do of a) in is b) In in it be to in It be to c) be to to d) be in as so e) f) as is a of of a to of of of a of it be a or to of in or of of in 0th 0, of in a to to to as an in of by of of of of be of in It in to of in to is in or as or of of in do a by as in is to as by of is or to by of a of as of a of or to to of by is of a in of is a of In as of of a a of to of of of to in it be in NC At a in an of in a or a it to a of is to to to At s to is a of of of of a on of of is 中文译文 机械手模型设计及制作 科学发展观为我国工程技术的发展开辟了广阔道路，而机械手作为一种高科技自动化生产设备，已经广泛应用于国民经济的各个领域，这就对我们的教育培训部门提出了新的要求。因此，为了适应社会发展的形势，在现有技术基础上设计一台教学型机械手有着深远的科教意义。 本课题设计的教学型搬运机械手，主要包括机械手的总体方案设计、机械手的机械结构设计以 及驱动、控制系统设计等，实现了机械手手部的四自由度运动：手臂的升降、伸缩和手腕、手臂的回转。设计中分析了教学型机械手的功能要求和现实意义，通过气压缸来实现手臂的升降和伸缩，采用回转气压缸来实现手腕和手臂的回转。设计的机械手结构简单、便于操作，在单片机的控制下完成预期的动作，能给学生以直观的印象，达到教学演示的目的。 1 工业机械手的概述 机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。在工资水平较低的中国，塑料制品行业尽管仍属于劳动力密集 型，机械手的使用已经越来越普及。那些电子和汽车业的欧美跨国公司很早就在它们设在中国的工厂中引进了自动化生产。但现在的变化是那些分布在工业密集的华南 /华东沿海地区的中国本土塑料加工厂也开始对机械手表现出越来越浓厚的兴趣 ,因为他们要面对工人流失率高 ,以及工人交工伤费带来的挑战。 随着我国工业生产的飞跃发展，特别是改革开放以后，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸、转向、输送或操作钎焊、喷枪、扳手等工具进行加工、装配等作业自动化，已越来越引起我们的重视。 机械手是模仿着人手的部分动作，按给定的程序、轨迹和要求实现 自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。 在现实生活中，你是否会发现这样一个问题：在机械工厂里，加工零件装料的时候是不是很麻烦的，劳动生产率不高，生产成本大，有时候还会发生一些人为事故，导致加工者受伤。想想看用什么可以代替呢，加工的时候只要有几个人巡视一下，且可以 24 小时饱和运作，人行吗？回答是肯定的，但是机械式可以来代替它。 生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率；可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产；尤其是在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中能够代替人进 行正常工作。想到这我就很想设计一个机械手用于生产实际当中。 为什么选择设计机械手用气动来提供动力：气动机械手是指以压缩空气为动力源驱动的机械手。用气压驱动与其他能源驱动比较有以下有点： 之果后排入大气，不育要回收和处理，不污染环境。（环保的概念） 路中压力损失也小（一般气路阻力损失不到油路的千分之一），便于远距离输送。 般为 4斤 /每平方厘米），因此对动元件的材质和制造精度要求可以降低。 的动作和反应都快，这是 气动突出的优点之一。 不会变质，管路不易堵塞。 但是也有它美中不足的地方： 是气动工作的稳定性差，因而造成执行机构运动速度和定位精度不易控制。 出力不可能太大，为了增加输出力，必然使整个气动系统的结构尺寸加大。 2 机械手的组成 机械手的形式是多种多样的，有的较为简单，有的较为复杂，但基本的组成形式是相同的，一般由执行机构、传动系统、控制系统和辅助装置组成。 机械手的执行机构，由手、手腕、手臂、支柱组成。手是抓取机构，用来加紧 和松开工件，与人的手指相仿，能够完成人手的类似动作。手腕是连接手指与手臂的元件，可以进行上下、左右和回转动作。简单的机械手可以没有手腕。支柱用来支撑手臂，也可以根据与要做成移动。 执行机构的动作要由传动系统来实现。常用机械手传动系统分为机械传动、液压传动、气压传动和电力传动等几种形式。 机械手控制系统的主要作用是控制机械手按一定的程序、方向、位置、速度进行动作，简单的机械手一般不设置专用的控制系统，只采用行程开关、继电器、控制阀及电路便可以实现传动系统的控制，使执行机构按要求进行 动作。动作复杂的机械手则要求采用可编程控制器、微型计算机进行控制。 3 机械手的分类和特点 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。它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定的操作。它的特点是具备普通机械的性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工才做的，成为操作机。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作机来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专用机械手，主要附属于 自动机床或自动线上，用以解决机床上下料和工件传送，这类机械手在国外称为 “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。 主要特点 ： （ 1）机械手（上下料机械手、装配机械手、搬运机械手、堆垛机械手、助力机械手、真空搬运机、真空吸吊机、省力吊具、气动平衡器等）。 （ 2）悬臂起重机（悬臂吊、电动环链葫芦吊、气动平衡吊等）。 （ 3）导轨式搬运系统（悬挂轨道、轻型轨道、单梁起重机、双梁起重机）。 （ 4）工业机械手的应用 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。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自动化的有机结合。 机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，例如： 机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床，组合机床上使用较为普遍。 在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用 来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件。 可在劳动条件差，单调重复易疲劳的工作环境工作，以代替认的劳动。 可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。 宇宙及海洋的开发。 军事工程及生物医学方面的研究和实验。 助力机械手 ：又称平衡器、平衡吊、省力吊具、手动移载机等，是一种无重力化手动承载系统，一种新颖的、用于物料搬运时省力化操作的助力设备，属于一种非标设计的系列化产品。针对客户应用需求，量身定制的个案创作。 一种模拟人手操作的自动机械，它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某 些特定操作。应用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害的环境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全。 20 世纪 40 年代后期，美国在原子能试验中，首先采用机械手搬运放射性材料，人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。 50 年代以后，机械手逐步推广到工业生产部门，用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料，也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用，完成上下料或从刀库中取放道具并按固定程序更换刀具等操作。机械手主要有手部机构和运动机构组成。手部机构 随使用场合和操作对象而不同，常见的有加持、托持和吸附等类型。运动机构一般由液压、气动、电气装置驱动。机械手可独立地实现伸缩、旋转和升降等运动，一般有 23 个自由度。机械手广泛用于机械制造、冶金、轻功和原子能等部门。 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、轻工和原子能等部门。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传 递工件，在加工中心更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。 机械手主要由手部和运动机构组成。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有多种结构形式，如加持型、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。 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，使得经销商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。机械手越来越得到了广泛的应用，在机械行业中它可用于零部件的组装，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柔性制造单元 一个重要组成部分。吧机床设备和机械 手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适用于中、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的水平提高，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。