作品名稱：一種五自由度搬運機械手
學校名稱：云南國土資源職業學院
參賽隊伍：創夢4號
參賽學生：黃仁爽 魏鑫
指導老師：崔慶權
我們設計的是一種全氣候環境下能夠實現智能搬運的設備，它運用領域較廣泛可以用于高溫、高壓、低溫、低壓、噪聲、臭味、有放射性物質等環境，本次設計的作品主要是為了能夠很好的代替人在那些環境苛刻還比較繁瑣的地方，或者用于流水作業，通過機械手反復百步亭的工作，從而達到節約人的體力。基本思路；通過自動化控制來實現搬運。技術關鍵是傳感器檢測到物品后能進行自動搬運。
1、設計背景
隨著科技的進步和時代的發展，越來越多的機器人和自動化機器設備在不斷
的更新和發展中已經成為動作生活中一種不可或缺的勞動力，但是在一些中型或
者小型的企業倉庫、醫院藥房和快遞倉庫都缺少一種自動化搬運設備往往都是靠
叉車或者人力來搬運貨物，所以根據這些需求我們設計和制作了“一種具有五自
由度的機械手搬運系統”，它可以用于各類的工廠、倉庫、生產線，可以大大提
高工作效率，保障產品的質量，解放出更多的人工勞動力，解放出來的人工成本
可以投入到還無法被智能制造技術代替的行業。
2、設計目的
本文設計的是一種具有五自由度的機械手搬運系統，它運用領域較廣泛，本
次設計的作品主要是為了能夠很好的代替人在那些苛刻而比較繁瑣的地方，或者
用于流水作業，通過機械手反復百步亭的工作，從而達到節約人的體力。靈活的
機械手在生活中大量的運用，使其人類的生產效率得到了一個大幅度的提高，同
時也改善了我們人的工作環境，能夠讓人們的生活變得越來越智能化。
3、設計要求
本次設計的智能機械手在相對的各個關節強度應保持在重量上的平衡度，這
樣能夠減輕舵機負載量運動的響應速度，在設計機械手時應盡量考慮在安裝與其
他部件連接時的穩定性，平衡能力與其在抓放物體時承載的力度；機械手臂在結
構上也要考慮各關節的緩沖能力。
五自由度機械手搬運系統移動迅速，精準度高，穩定性強，移動范圍大，自
動化控制，適用于多種行業領域等。它運用領域較廣泛，適用于倉庫對貨物進行
上架出倉；物流公司對快遞貨物的分揀搬運；醫院藥房自動取藥等領域。本次設
計的作品解決了特殊產業對操作精準高的要求；解決流水生產線對操作速度的要
求，解決高危產業中危險操作時人的安全保障問題等。靈活的機械手在生活中大
量的運用，使生產效率得到了一個大幅度的提高，生產安全得到提高，同時也改
善了我們人的工作環境，能夠讓人們的生活變得越來越智能化。
4、五自由度機械手搬運系統的設計理念
（1）人力生產加工無法連續長時間工作，現在大部分企業采用輪班制。而機
器手可以連續長時間工作，大幅度提高了生產效率。
（2）每個人操作習慣不同，加工出的產品多少存在誤差。機器手運動數據都
是程序設置的，機器手的每一個位置都是固定不變的。生出來的產品質量高誤差
小。
（3）在高溫、高壓、低溫、低壓、噪聲、臭味、有放射性物質的環境場合，
人直接操作工作無法保證工作人員的生命健康安全。而用機械手可以代替人完成
大部分的工作，使人的工作條件得以改善。
（4）在現在工業化自動化發展推動下，機械手已經成為未來工廠不可以缺少
的重要組成部分。
（5）現在工業中使用的機械手大部分都只支持在固定位置的 360 度范圍運動。
我們看到這方便的需求設計這套五自由度機械手控制系統。
5、五自由度機械手搬運系統的應用范圍
1.冶金 2.化工 3.醫院 4.航天航空 5.物流 6.倉儲
