外文翻譯機(jī)械手機(jī)械類(已修改)
2024-11-19 02:07 本頁面
【正文】 本科畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 題 目 機(jī)械手的機(jī)械和控制系統(tǒng) 姓 名 謝百松 學(xué) 號 20202003006 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師 肖新棉 職 稱 副教授 中國武漢 二○○九年 二 月 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計外文翻譯 1 機(jī)械手 的機(jī)械和控制系統(tǒng) 文章來源 : Dirk Osswald, Heinz W246。rn. Department of Computer Science , Institute for Process Control and Robotics (IPR).,EnglerBunteRing 8 Building . 摘要 : 最近 ， 全球內(nèi)帶有多指夾子或手的機(jī)械人系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展起來了 ， 多種方法應(yīng)用其上 ， 有擬人化的和非擬人化的 。 不僅調(diào)查了這些系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu) ,而且還包括其必要的控制系統(tǒng) 。 如同人手一樣 ，這些機(jī)械人系統(tǒng)可以用它們的手去抓不同的物體 ， 而不用改換夾子 。 這些機(jī)械手具備特殊的運動能力 （ 比如小質(zhì)量和 小 慣性 ），這使被抓物體在機(jī)械手的工作范圍內(nèi)做更復(fù)雜、更精確的 操作 變得可能。 這些復(fù)雜的操作被抓物體繞任意角度和軸旋轉(zhuǎn)。本文概述了這種機(jī)械手的一般設(shè)計 方法，同時給出了此類機(jī)械手的一個示例， 如卡爾斯魯厄靈巧手Ⅱ。本文末介紹了一些新的構(gòu)想， 如利用液體驅(qū)動器為類人型機(jī)器人設(shè)計一個全新的機(jī)械手。 關(guān)鍵詞： 多指機(jī)械手；機(jī)器人手；精 操作；機(jī)械系統(tǒng)；控制系統(tǒng) 1. 引 言 2020 年 6 月在德國卡爾斯魯厄 開展 的“人形 機(jī)器人”特別研究，是為了開發(fā)在正常環(huán)境（如廚房或客廳）下能夠和人類合作和互動的機(jī)器人系統(tǒng)。 設(shè)計這些機(jī)器人系統(tǒng)是為了能夠在非專業(yè)、非工業(yè)的條件下（如身處多物之中），幫我們抓取不同尺寸、形狀和重量的物體 。同時，它們必須能夠很好的操縱被抓物體。 這種極強(qiáng)的靈活性只能通過一個適應(yīng)性極強(qiáng)的機(jī)械人手抓系統(tǒng)來獲得，即所謂的多指機(jī)械手或機(jī)器人手。 上文提到的研究項目， 就是 要制造 一個人形機(jī)器人，此機(jī)器人將裝備這種機(jī)器人手系統(tǒng)。這個新手將由兩個機(jī)構(gòu)合作制造，它們是卡爾斯魯厄大學(xué)的 IPR（過程控制和機(jī)器人技術(shù)研究院）和 c（計算機(jī)應(yīng)用科學(xué)研究院）。這兩個組織都有 制造此種系統(tǒng)的相關(guān)經(jīng)驗，但是稍有不同的觀點。 IPR 制造的 卡爾斯魯厄靈巧手Ⅱ（如圖 1 所示），是一個四指相互獨立的 手爪，我們將在此文中詳細(xì)介紹。 IAI 制造的手（如圖 17 所示）是作為殘疾人的假肢。 圖 的 卡爾斯魯厄 靈巧手Ⅱ 圖 2. IAI 開發(fā)的流體手 2. 機(jī)器人手的一般結(jié)構(gòu) 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計外文翻譯 2 一個機(jī)器人手可以分成兩大主要子系統(tǒng)：機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 。 機(jī)械系統(tǒng)又可分為結(jié)構(gòu)設(shè)計、驅(qū)動系統(tǒng)和傳感系統(tǒng) ， 我們將在第三部分作進(jìn)一步介紹 。 在第四部分介紹的控制系統(tǒng)至少由控制硬件和控制軟件組成。 我們將對 這 兩大子系統(tǒng)的問題作 一番基本 介紹，然后用 卡爾斯魯厄靈巧手Ⅱ 演示一下。 3. 機(jī)械系統(tǒng) 機(jī)械系統(tǒng)將描述這個手看起來如何以及由什么元件組成。它決定結(jié)構(gòu)設(shè)計、手指的數(shù)量及 使用的材料。此外，還確定驅(qū)動器（如電動機(jī)）、傳感器（如位置編碼器）的位置。 結(jié)構(gòu)設(shè)計 結(jié)構(gòu)設(shè)計將對機(jī)械手的靈活度起 很大的作用，即它能抓取何種類型的物體以及能對被抓物體進(jìn)行何種操作。設(shè)計一個機(jī) 器人手的時候，必須確定三個基
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