【正文】 法律后果由本人承擔。本人愿意按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版，同意學校保存學位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數字化或其它復制手段保存設計（論文）；同意學校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務系統(tǒng)，公布設計（論文）的部分或全部內容，允許他人依法合理使用。本次畢業(yè)設計大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結尾了。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設計。再次對周巍老師表示衷心的感謝。四年的大學生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。學友情深，情同兄妹。是他們在我畢業(yè)的最后關頭給了我們巨大的幫助與鼓勵，給了我很多解決問題的思路，在此表示衷心的感激。32。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學習都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導。在我的十幾年求學歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學習條件，我才能順利完成完成學業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育?；厥姿哪辏〉昧诵┰S成績，生活中有快樂也有艱辛。另外，我還要感謝大學四年和我一起走過的同學朋友對我的關心與支持，與他們一起學習、生活，讓我在大學期間生活的很充實，給我留下了很多難忘的回憶。郭謙功老師淵博的知識、嚴謹的作風和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。經過這次畢業(yè)設計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴謹的工作作風等方方面面都有很大的進步。作者簽名: 二〇一〇年九月二十日致 謝時間飛逝，大學的學習生活很快就要過去，在這四年的學習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關心幫助我的人分不開的。作者簽名: 二〇一〇年九月二十日盡我所知，除文中已經注明引用的內容外，本設計（論文）不含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。通過這次設計，我提高了的動手能力、設計能力，學生收獲頗多，這與王老師的悉心指導是分不開的。3)腰部轉動關節(jié)的設計和計算。結 論我所做的課題是小漿果采摘機械手設計，選用的是關節(jié)型機器人。為便于手指的順利合攏，可以在兩個手指之間設置一個彈簧，這樣還可以提供適當的夾緊力。本文采用回轉型傳動機構。手指是直接與工件接觸的部件。諧波減速器選擇：諧波減速器選擇型號為XB40，輸出轉矩T，輸出轉速。折算到電機軸上的腕部負載靜轉矩：折算到電機軸上的轉動慣量：其它傳動系統(tǒng)的轉動慣量相對于腕部負載的轉動慣量很小，所以忽略不計?？偟膫鲃颖?，其中。計算彎曲應力＜計算結果表明該設計滿足強度要求。確定許用應力：齒面硬度:主動齒輪按，從動齒輪按。所用的時間為，則角加速度 ()負載加速轉矩 ()總的負載轉矩+＜諧波減速器的輸出轉矩。假設電機從加速到所用的時間為，則角加速度 () 折算到電機軸上的腕部負載加速轉矩 ()所以這算到電機軸上的總的腕部負載轉矩+＜電機額定轉矩。折算到電機軸上的負載靜轉矩： () 折算到電機軸上的負載加速轉矩： () () 為電機的轉動慣量： 假設電機從加速到所用的時間為，則角加速度 ）折算到電機軸上的總的轉矩+＜電機額定轉矩電機的選擇符合要求。由于進電機不具有瞬時過載能力，故取安全系數為 2（下同），則步進電機輸出的啟動轉矩: （） 所以，選擇如下二相混合式步進電機，型號：57BYG306；最大靜轉矩：；步距角：176。設機器人腕部俯仰角速度從 176。腰部的傳動是由電動機通過諧波減速器的減速后，再帶動薄壁密封交叉滾子軸承轉動從而使腰座回轉體轉動，實現(xiàn)機械手的轉動。環(huán)形軸承精度高、剛度大、復合力大、裝配簡單方便，可以承受徑向力、軸向力及傾覆力矩，許多機器人都采用這種軸承作為腰部支承元件。腰部的支承結構：　　1）采用普通軸承的機器人腰部支承結構。總的傳動比。本文設計的機械手臂殼體采用鋁合金材料加工而成機械手手臂剛性好、抗扭能力強、重量輕，所有傳動機構和驅動裝置都置于機械手臂內部，外形簡潔；機械手表面還裝有緩沖墊，當驅動裝置出現(xiàn)故障或供電電池耗盡時，可以起到緩沖作用，避免手臂沖擊造成損壞。 在這里還必須討論一下機械手手指數量的問題，不同的手指數量可以完成的動作、動作復雜程度都不同，可以根據機械手必須完成的動作確定機械手所需的最少手指數。在確定握力時，除考慮抓取物體重量外，還應考慮傳送或操作過程中所產生的慣性力和振動，以保證夾持安全可靠。傳動方式選擇圓錐齒輪傳動，電機置于機械臂內與腕部傳動軸垂直。 手腕部件設置于手部和臂部之間，它的作用主要是在臂部運動的基礎上進一步改變或調整手部在空間的位置，以擴大機械手的動作范圍，并使機械手變得更靈巧，適應性更強。3)手臂動作應靈活。為減少轉動慣量，應采取以下措施:(1)減少手臂運動件的重量，采用鋁合金等輕質高強度材料。很明顯，在截面積和單位重量基本相同的情況下，鋼管、工字鋼和槽鋼的慣性矩要比圓鋼大得多。如果改變手部的姿態(tài)(方位)，則用腕部的自由度加以實現(xiàn)。本機械手采用的環(huán)形軸承的支承結構。6)腰部結構要便于安裝、調整。4)為了保證機器人的外部電纜不隨機器人的運動而擺動，所以，機器人的外部電纜（機器人與控制器的聯(lián)接電纜），都是安裝在不運動的機器人基座上，并通過機器人腰部傳到機器人的各運動關節(jié)。機器人的運動部分全部安裝在腰座上，它承受了機器人的全部重量。第3章 機械手零部件選擇及計算作為一種果實采摘機器人，為完成采摘任務，操作機械手必須有足夠的自由度，能夠靈活的移動到指定的目標位置來抓取目標物，為此自由度數至少在5以上，該機器人的機械手部分具有6個自由度。另外，由于各方面限制，不方便在原有機構上添加機械制動器，所以只能通過軟件來實現(xiàn)肩關節(jié)和肘關節(jié)的電氣制動。電氣制動器: 電動機是將電能轉換為機械能的裝置，反之，他也具有將旋轉機械能轉換為電能的發(fā)電功能。 在機器人的驅動系統(tǒng)中常使用伺服電動機，伺服電機本身的特性決定了電磁制動器是不可缺少的部件。在機器人機構中，學要使用制動器的情況如下：1)特殊情況下的瞬間停止和需要采取安全措施。6)由于柔輪承受較大的交變載荷，因而對柔輪材料的抗疲勞強度、加工和熱處理要求較高，工藝復雜。2)傳動比大 單級諧波齒輪傳動的傳動比，可達 i=70～500。當波發(fā)生器裝入柔輪后，迫使柔輪的剖面由原先的圓形變成橢圓形，其長軸兩端附近的齒與剛輪的齒完全嚙合，而短軸兩端附近的齒則與剛輪完全脫開。、。齒輪帶的傳動比計算公式為 ()齒輪帶的平均速度為 () 諧波齒輪輪傳動：諧波傳動包括三個基本構件：柔輪、剛輪和波發(fā)生器。本文所選用的電機都采用了電機和齒輪輪系一體化的設計，結構緊湊，具有很強的帶負載能力，但是不能通過電機直接驅動各個連桿的運動。蝸桿傳動：蝸桿傳動是一種空間齒輪傳動，能實現(xiàn)交錯角為90度的兩軸間動力和運動傳遞。鏈傳動主要用在要求工作可靠，且兩軸相距較遠，以及其他不宜采用齒輪傳動的場合。鏈輪上制造有特殊齒型的齒，依靠鏈輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力。當主動輪回轉時，依帶與帶輪接觸面間的摩擦力拖動從動輪一起回轉，從而傳遞一定的運動和動力。傳動通常分為兩類:第一類是機械能不發(fā)生改變的傳動—機械傳動；另一類是機械能轉變?yōu)殡娔芑螂娔苻D變?yōu)闄C械能的傳動—電傳動。功率/質量比大，體積小，結構緊湊，密封問題較小伺服電動機易于標準化，結構性能好，噪聲低，電動機一般需配置減速裝置，除DD電動機外，難以直接驅動，結構緊湊，無密封問題安全性防爆性能較好，用液壓油作傳動介質，在一定條件下有火災危險防爆性能好，高于1000kPa(10個大氣壓)時應注意設備的抗壓性設備自身無爆炸和火災危險，直流有刷電動機換向時有火花，對環(huán)境的防爆性能較差對環(huán)境的影響液壓系統(tǒng)易漏油，對環(huán)境有污染排氣時有噪聲無在工業(yè)機器人中應用范圍適用于重載、低速驅動，電液伺服系統(tǒng)適用于噴涂機器人、點焊機器人和托運機器人適用于中小負載驅動、精度要求較低的有限點位程序控制機器人，如沖壓機器人本體的氣動平衡及裝配機器人氣動夾具適用于中小負載、要求具有較高的位置控制精度和軌跡控制精度、速度較高的機器人，如AC伺服噴涂機器人、點焊機器人、弧焊機器人、裝配機器人等成本液壓元件成本較高成本低成本高維修及使用方便，但油液對環(huán)境溫度有一定要求方便較復雜機器人驅動系統(tǒng)各有其優(yōu)缺點，通常對機器人的驅動系統(tǒng)的要求有：1)驅動系統(tǒng)的質量盡可能要輕，單位質量的輸出功率要高，效率也要高；2)反應速度要快，即要求力矩質量比和力矩轉動慣量比要大，能夠進行頻繁地起、制動，正、反轉切換；3)驅動盡可能靈活，位移偏差和速度偏差要?。?)安全可靠；5)操作和維護方便；6)對環(huán)境無污染，噪聲要??；7)經濟上合理，尤其要盡量減少占地面積。 較大控制性能利用液體的不可壓縮性，控制精度較高，輸