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目  录

摘  要 I

Abstract II

第1章 绪  论 1

1.1 课题来源目的及意义 1

1.2 国内外研究现状及发展趋势 3

1.2.1 国内研究现状及发展趋势 3

1.2.2 国外研究现状及发展趋势 4

1.3 研究内容拟解决的问题及设计要求 5

第2章 气动机械手臂的总体方案及结构设计 7

2.1 机械手的组成与分类 7

2.1.1 机械手的组成 7

2.1.2 机械手的分类 8

2.2 机械手的坐标型式与自由度置 10

2.3 机械手的主要部件及运动 10

2.4 机械手的驱动方案设计 10

2.5 机械手的控制方案设计 11

2.6 机械手的技术参数列表 11

2.7 气动机械手的总体方案 11

2.8 本章小结 13

第3章 气动机械手的结构设计与校核 14

3.1 机械手手部的设计 14

3.1.1 手部设计基本要求 14

3.1.2 典型的手部结构 14

3.1.3 机械手手抓的具体设计 14

3.2 机械手手臂的设计计算 15

3.2.1 臂部设计的基本要求 15

3.2.2 手臂的典型机构以及结构的选择 16

3.2.3 手臂伸缩的设计计算 16

3.3 机身的设计计算 19

3.3.1 机身的整体设计 19

3.3.2 机身回转机构的设计计算 20

3.3.3 机身升降机构的计算 23

3.4 本章小结 25

第4章 气动系统设计及气动元件的选取 26

4.1 气动控制系统的设计 26

4.1.1 气动机械手的动作过程 26

4.1.2 机械手的控制要求 26

4.1.3 气动驱动回路系统设计 27

4.2 气动元件的选取 27

4.3 本章小结 28

第5章 气动机械手的PLC控制系统设计 29

5.1 机械手的PLC控制设计 29

5.1.1 可编程序控制器简介及工作过程 29

5.1.2 可编程序控制器的使用步骤 30

5.2 气动机械手的可编程序控制器控制方案及PLC选型 31

5.2.1 气动机械手的控制要求及系统控制方案 31

5.2.2 系统简介 31

5.2.3 气动机械手的工作流程 32

5.2.4 PLC的选型和I/O分配 32

5.3 PLC控制程序设计 33

5.3.1 PLC总体结构 33

5.3.2 各部分程序设计 34

5.4 本章小结 38

第6章 气动机械手的ADAMS建模与仿真 39

6.1 虚拟样机技术概述 39

6.2 三位实体模型向ADAMS转化的方法 40

6.3 运用ADAMS对机械手进行仿真 41

6.4 用ADAMS仿真后处理 42

6.5 本章小结 44

结  论 45

参考文献 47