蔡德帅 胡笑奇

摘要：针对工业现场常见的物料搬运等问题，本文进行了物料搬运机器手的设计。首先，分析了抓重、自由度、运动速度等主要参数，确定了利用电磁原理进行重物夹持的搬运方式，然后进行了手部结构的分析，最后确定了线圈匝数等设计参数。

关键词：搬运，机器手

一、前言

在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。除了加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化和自动化。机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，在一定程度上能够取代人力，减小产业工人的劳动强度，提高劳动效率，具有较好的经济效益和社会效益。

二、总体设计思路

根据一般企业的需求，当所搬运的物体超过30公斤时，将会引起产业工人的疲劳，因此本文将重物搬运至运输小车上作为设计的目标。本课题采用的坐标系为圆柱坐标系，包括Z轴升降、Z轴回转、Y轴伸缩，三方向共同作用完成物料搬运。

三、机械手的主要参数

（1）抓重（或臂力）。根据企业设计需要，本文将机械手的抓重设置为80kg。

（2）自由度数和坐标型式。根据以上分析我们设计的机械手为三自由度、圆柱坐标式的简易轻型工业上、下料搬运机械手。

（3）运动速度。根据可提要求，设计机械手的最大平移速度为 ，最大转动速度为。为。以此满足生产需求、节约资源，选择最佳方案。

（4）行程范围。本课题要求物料机械手的单向伸缩行程为，回转角度范围，X方向行程范围，Y方向行程范围。……