本文基于机械手控制理论和机构运动学分析原理,设计了高频熔片机的一种新结构方式—以机械手夹持坩埚,工作时实现样品的适时转移,并成功制作全自动高频熔片机一台。本文的具体研究内容如下:1.通过对熔片机工作原理的介绍,说明了采用机械手作为坩埚夹持部件的可行性,并对机身支撑部件—滚珠丝杠副进行详细的选择计算。2.在现有机械手形状基础上,合理考虑实际情形,选择合适的机械手形状,并计算该机械手的传力比和传动效率,力求达到最佳匹配。3.利用结构运动学分析、空间坐标变换原理建立机械手各运动构件与末端执行器在空间位置、姿态之间的关系;D-H坐标系下确定机械手运动参数,把机械手手部形心的坐标转换到参考坐标系中,确定机械手运动速度和加速度。4 .根据步进电机的种类、工作原理,合理选择步进电机,并给出详细的计算过程;简要介绍高低压驱动原理,并针对步进电机容易出现的震动、失步的现象进行简要的分析,给出解决办法。5.运用有限元法对主要夹持部件机械手进行了动力学分析,确定其低阶频率,为元件匹配避免共振提供理论依据。6.在给出了机械手参数设计值以后,重复实验,测量了各个参数的实际值,并和设计值比较,发现问题,提出改进措施。