凸轮机械手在自动化生产线上广泛应用,但是这类机械手运动轨迹单一,不适应柔性化生产要求。针对凸轮机械手这个问题,本论文对凸轮机械手机构进行改进研究,通过引入电子凸轮的控制原理,研究和设计一种机电混驱凸轮机械手,旨在研究复合机构与物料多路径取置轨迹之间的关系。通过电子凸轮控制系统,给出电子凸轮不同的运动曲线,使机械手能够达到多执行路径柔性化取置的目的。主要研究工作如下:(1)分析市场上常见的凸轮机械手机构以及取置路径,提出一种取置路径可变的机电混驱凸轮机械手机构设计方案,分析方案中凸轮机械手多执行路径轨迹,设计典型取置方案工作循环图。(2)根据机电混驱凸轮机械手机构方案,对凸轮机构运动规律进行研究和选择。运用曲线离散化原理,建立电机加减速过程中所需控制系统发送的脉冲个数与电子凸轮运动规律之间的关系,得到电子凸轮运动规律实现方式。(3)运用SolidWorks三维设计软件对机电混驱凸轮机械手各零部件进行结构设计,得到机械系统三维模型,完成虚拟样机装配。在机械结构多路径取置合理的基础上,利用ANSYS Workbench对机械结构中主要的零部件进行强度校核、疲劳分析以及振动分析,验证机械系统可靠性。(4)根据机电混驱凸轮机械手电子凸轮机构控制要求,选择各部分执行元件,确定电子凸轮机构控制方法以及控制模式。分析控制系统软件功能,建立控制系统输出脉冲数与电子凸轮运动规律之间的数学表达式,利用软件平台设计机电混驱凸轮机械手电子凸轮运动曲线程序。(5)将机电混驱凸轮机械手机械系统与控制系统模块化,并利用MATLAB中的Simulink平台进行机械手多执行路径轨迹前处理以及后处理软件开发。结合烟草取置路径,在开发的软件平台上进行机电联合仿真,验证机电混驱凸轮机械手机电系统理论上满足多执行路径取置目的。通过以上工作,完成凸轮机械手机构改进研究,建立复合机构与多路径取置轨迹之间的关系,为后续凸轮机械手创新研究提供参考。