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第0章 前言1

0.1 机械产品综合设计课程设计——工业机械手设计的目的1

0.2 工业机械手设计的内容1

第1章 绪论3

1.1 工业机械手在生产中的应用3

1.2 工业机械手的组成和分类4

1.2.1 工业机械手的组成4

1.2.2 工业机械手的分类5

1.3 工业机械手自由度和坐标形式6

1.3.1 工业机械手的自由度6

1.3.2 工业机械手的坐标形式7

1.3.3 工业机械手的运动简图10

1.4 工业机械手的规格参数12

第2章 手部14

2.1 夹钳式手部设计的基本要求15

2.2 典型的夹钳式手部结构16

2.2.1 回转型（即两手指绕支承点回转）16

2.2.2 移动型19

2.2.3 平面平行移动型19

2.3 夹钳式手部的计算与分析21

2.3.1 握力的计算21

2.3.2 夹紧缸驱动力计算21

2.3.3 驱动力计算实例23

2.3.4 手指夹持误差分析与计算24

2.4 其他形式的手部结构与计算29

2.4.1 气吸式手部结构与计算29

2.4.2 电磁式手部结构与计算35

第3章 腕部41

3.1 腕部设计的基本要求及其自由度41

3.2 典型的腕部机构42

3.3 腕部回转力矩计算49

3.3.1 腕部转动时所需的驱动力矩49

3.3.2 回转油（气）缸的驱动力矩计算51

3.3.3 齿条活塞缸驱动齿轮的驱动力矩计算52

第4章 臂部及机身53

4.1 臂部设计的基本要求53

4.2 典型的臂部运动结构58

4.2.1 臂部做直线运动的结构58

4.2.2 臂部做回转运动的结构64

4.2.3 臂部做俯仰运动的结构66

4.2.3 臂部做复合运动的结构67

4.3 臂部的设计计算73

4.3.1 伸缩油缸的设计计算73

4.3.2 俯仰摆动油缸的设计计算85

4.3.3 臂部回转油缸的设计计算88

第5章 液压传动与控制系统设计92

5.1 液压系统的工况图92

5.1.1 直线运动液压缸（活塞缸）工况图的绘制92

5.1.2 摆动运动液压缸工况图的绘制93

5.2 液压系统的确定93

5.2.1 液压系统的拟定93

5.2.2 各液压控制回路的选取94

5.3 液压元件的计算和选择97

5.3.1 液压泵的计算和选择97

5.3.2 液压控制阀的选择98

5.3.3 液压辅助元件的选择和计算98

5.4 验算液压系统性能99

5.5 计算实例99

5.5.1 已知参数（包括已设计好的参数）99

5.5.2 作各液压缸工况图100

5.5.3 拟定液压系统104

5.5.4 计算和选择液压元件107

第6章 电气控制系统设计109

6.1 行程控制传感器110

6.1.1 位置检测传感元件110

6.1.2 常用的位置检测元件111

6.2 机械手可编程序顺序控制116

6.2.1 逻辑式顺序控制117

6.2.2 步进式顺序控制119

6.2.3 可编顺序控制121

6.3 可编程序控制器控制131

6.3.1 可编程序控制器的基本结构及工作原理131

6.3.2 可编程序控制器的编程与指令系统132

6.4 计算实例134

6.4.1 动作顺序135

6.4.2 现场器件与PLC的连线136

6.4.3 梯形图与指令语句137

第7章 设计选题与进度安排142

7.1 设计选题142

7.1.1 通用工业机械手（球坐标）142

7.1.2 通用工业机械手（圆柱坐标）143

7.1.3 专用工业机械手（直角坐标）145

7.1.4 通用工业机械手（关节坐标）148

7.2 课程设计的进度安排149

参考文献150