【正文】 convolution operator is a builtin operation in the PIPE and it can be performed in one frame cycle.34) In the next two cycles, two more images are read in, smoothed and buffered, yielding smoothed images Io and I1 and I2. The ability to buffer and pipeline images allows temporal operations on images, albeit at the cost of processing delays (lags) on output. There are now three smoothed images in the PIPE, with the oldest image lagging by 3/60 s.5) Images Io and I2, are subtracted yielding the temporal derivative It. 6) In parallel with step 5, image I1 is convolved 。The ability to track an object in three dimensions implies that there will be motion across the retinas (image planes) that are imaging the scene. By identifying this motion in each camera, we can begin to find the actual 3D motion. integration of systems with different sampling and processing rates. Most plex robotic systems are actually amalgams of different processing devices, connected by a variety of methods. For example, our system consists of three separate putation systems: a parallel image processing puter。 最后感謝機(jī)械與電氣工程學(xué)院和我的母?！不战ㄖI(yè)學(xué)院四年來對我的大力栽培。如果我們之間的相互幫助，此次設(shè)計的完成將變得非常困難。黃老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查答辯，后期詳細(xì)設(shè)計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。隨著科技和社會的進(jìn)步，智能機(jī)器人在人們生活的各個領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用。3) 通過對各個典型機(jī)構(gòu)的設(shè)計，充分的理解和掌握了機(jī)械設(shè)計方面的知識，并且也對專業(yè)上的智能控制和誤差控制方面有了更加深刻的認(rèn)識。5 總結(jié)與展望歷經(jīng)一個學(xué)期的努力，六自由度機(jī)械手終于設(shè)計成功。 手腕擺動電機(jī)的選擇初步估計手腕部分重量為2Kg,設(shè)擺動速度為5r/min?？山瓢聪率焦榔渲衋，重力方向的最大上升加速度；——運(yùn)載時工件最大上升速度——系統(tǒng)達(dá)到最高速度的時間，——方位系數(shù)，根據(jù)手指與工件位置不同進(jìn)行選擇G——被抓取工件所受重力（N）取 =2，=，G=10N根據(jù)公式，將已知條件帶入： =取=由驅(qū)動力公式得： =設(shè)F為驅(qū)動力，則 其中為螺紋傾斜角=15，為摩擦角=30 F=[6] 驅(qū)動電機(jī)的選擇 手指張合電機(jī)的選擇，螺紋導(dǎo)程=1mm，則空載時，工作臺折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量為：最大工作載荷下，工作臺折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量為：（1）快速空載起動時電動機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩： 式中 ——快速空載起動時折算到殿動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩 ——移動部件運(yùn)動時折算到電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩（2）最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩： ——折算到電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩： 查手冊得，可選用常州寶馬集團(tuán)前楊電機(jī)電器有限公司的36BF003型電機(jī)其 = 能夠滿足機(jī)構(gòu)要求[7]。 手抓夾緊力和驅(qū)動力的力學(xué)分析手指加在工件上的夾緊力，是設(shè)計手部的主要依據(jù)。平移型手指的張開閉合靠手指的平行移動，這種手指結(jié)構(gòu)簡單, 適于夾持平板方料、棒料等, 且工件徑向尺寸的變化不影響其軸心的位置, 其理論夾持誤差零。（3） 平面平移型[1] 機(jī)械手手指的設(shè)計計算 選擇手抓的類型和夾緊機(jī)構(gòu)本設(shè)計是設(shè)計六自由度機(jī)械手的設(shè)計，考慮到所要達(dá)到的原始參數(shù)：手抓張合角=，夾取重量為1Kg。）（mm）（mm）（186。本論文采用DH(Denavit和Harenberg)分析方法來描述機(jī)器人相鄰兩連桿之間的運(yùn)動學(xué)關(guān)系即用一個4X4的齊次變換矩陣來描述相鄰兩連桿的位置與姿態(tài)(簡稱為位姿)，以此推導(dǎo)出“手爪坐標(biāo)系”相對于“參考系”的齊次變換矩陣，從而建立操作臂的幾何模型和運(yùn)動學(xué)方程。用四維向量表示三維空間一點(diǎn)的位置P，即： 上式稱為點(diǎn)的齊次坐標(biāo)，式中為非零常數(shù)。而通過在剛體上面固連一個坐標(biāo)系，再將該固連的坐標(biāo)系在空間表示出來。 傳動機(jī)構(gòu)的選擇在現(xiàn)有的機(jī)械手系統(tǒng)中，所采用的傳動機(jī)構(gòu)主要有蝸輪蝸桿傳動、行星輪系傳動、鏈傳動、帶傳動等。 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的選擇驅(qū)動機(jī)構(gòu)是工業(yè)機(jī)械手的重要組成部分, 工業(yè)機(jī)械手的性能價格比在很大程度上取決于驅(qū)動方案及其裝置。本設(shè)計機(jī)械手主要由4個大部件和6個電機(jī)組成：1) 手部，采用一個小型步進(jìn)電機(jī)，通過導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)手抓的張合。 (4)多關(guān)節(jié)型機(jī)機(jī)械手[1]。因此，機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)是本次設(shè)計的主要任務(wù)。其次，它的制作完成一定可以極大的激發(fā)同學(xué)們對機(jī)器人技術(shù)的熱愛，提高對機(jī)器人技術(shù)的濃厚興趣，并吸引更多的同學(xué)投入到機(jī)器人設(shè)計與制作行列中來。機(jī)械部分主要是完成機(jī)構(gòu)的設(shè)計與零件的加工，而控制部分主要完成的工作的是對六自由度機(jī)械手整個的動作流程進(jìn)行設(shè)計，并通過硬件的連接和對61板編寫合適的程序，以實(shí)現(xiàn)紅外檢測，電機(jī)驅(qū)動等功能。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、模塊化設(shè)計，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。(6)當(dāng)代遙控機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者與機(jī)器人的人機(jī)交互控制，即遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng)，使智能機(jī)器人走出實(shí)驗室進(jìn)入實(shí)用化階段。(3)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化。 機(jī)械手的發(fā)展趨勢(1)工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修)，而單機(jī)價格不斷下降。它本身又包括動力源、傳動(減速)機(jī)構(gòu)、滾輪或連桿機(jī)構(gòu)。(4 )控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是機(jī)械手的指揮系統(tǒng)，由它來控制動作的順序(程序)、位置和時間(甚至速度和加速度)等。在電動執(zhí)行裝置中，有直流(DC)電機(jī)、交流(AC)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和直接驅(qū)動(DD)電機(jī)等實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的電動機(jī)，以及實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動的直線電機(jī)。傳動機(jī)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)和原理的不同，有機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，包括:齒輪傳動、絲杠傳動、帶傳動、鏈傳動、連桿傳動和凸輪傳動等多種類型，以及液壓傳動機(jī)構(gòu)、氣動傳動機(jī)構(gòu)等。變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是，在動態(tài)控制過程中，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)時的狀態(tài)偏差及其各階導(dǎo)數(shù)的變化，以躍變的方式按設(shè)定的規(guī)律作相應(yīng)的改變，它是一類特殊的非線性控制系統(tǒng)[3]。從關(guān)節(jié)(或連桿)角度看，可把工業(yè)機(jī)械手的控制器分為單關(guān)節(jié)(連桿) 控制器和多關(guān)節(jié)(連桿)控制器兩種。機(jī)器人控制器的選擇，是由機(jī)器人所執(zhí)行的任務(wù)決定的。從控制觀點(diǎn)上看，機(jī)器人系統(tǒng)代表冗余的，多變量和本質(zhì)上非線性的控制系統(tǒng)，同時又是復(fù)雜的耦合動態(tài)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的主要特點(diǎn)在于它的通用性和靈活性。80年代，工業(yè)機(jī)械手產(chǎn)業(yè)得到了巨大的發(fā)展，應(yīng)用范圍遍及工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。工業(yè)機(jī)械手也是工業(yè)機(jī)器人的一個重要分支。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱為工業(yè)機(jī)械手。文中對機(jī)械手進(jìn)行了正運(yùn)動學(xué)分析, 采用齊次坐標(biāo)變換法得到了機(jī)械手末端位置和姿態(tài)隨關(guān)節(jié)夾角之間的變換關(guān)系,并完成了總體機(jī)械結(jié)計、步進(jìn)電機(jī)選型、蝸輪蝸桿及帶傳動比的確定以及部分重要零件的設(shè)計。手臂的尺寸與人手臂的大小相當(dāng)。該機(jī)械手主要由底座，腰部，主板，大手臂，小手臂，手腕，夾爪組成，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，單片機(jī)控制?；蛘咴谟蟹派湫缘沫h(huán)境中完成特定工作。 the manipulator is driven by stepper motor, and controlled by single chip. The size of the manipulator is equal in the size to the arms of people. Lootion of the manipulator includes: waist turning, big arm swung, small arm swung, wrist swung, wrist rotating, claw fetching. The radius of action is , and the accuracy is 5 mm. It can pick the lightweight object, and put it to the recalculated position. The manipulator has overload protection function, and space position selflock function. This arm can be used in teaching, or in radioactive environments. In this paper, robot kinematic analysis is carried out using homogeneous coordinate transformation method was the end manipulator joint position and attitude with the changing relationship between the angle and stepper motor designing, physical construction designing had been pleted. Keywords: manipulator, six degrees of freedom, stepper motor, locking band.目錄目錄……………………………………………………………………………………41 緒論…………………………………………………………………………………6 國內(nèi)機(jī)械手研狀………………………………………………………………6 機(jī)械手的構(gòu)成…………………………………………………………………7 機(jī)械手的發(fā)展趨勢 …………………………………………………………9 本設(shè)計課題的背景和意義 …………………………………………………92 機(jī)械手的總體方案設(shè)計 …………………………………………………………10 機(jī)械手基本形式的選擇 ……………………………………………………10 機(jī)械手的主要部件及運(yùn)動 …………………………………………………11 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的選擇 ……………………………………………………………12 傳動機(jī)構(gòu)的選擇 ……………………………………………………………123 機(jī)械手的數(shù)學(xué)建模 ………………………………………………………………12 機(jī)器人數(shù)學(xué)基礎(chǔ) ……………………………………………………………12 機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)方程 ………………………………………………………134 機(jī)械手的整體設(shè)計計算 …………………………………………………………15 手部設(shè)計基本要求 …………………………………………………………15 典型的手部結(jié)構(gòu) ……………………………………………………………16 機(jī)械手手指的設(shè)計計算 ……………………………………………………16 選擇手抓的類型和加緊機(jī)構(gòu) …………………………………………16 ……………………………………16 驅(qū)動電機(jī)的選擇 ……………………………………………………………17 手指張合電機(jī)的選擇 …………………………………………………17 手腕電機(jī)的選擇 ………………………………………………………19 大手臂擺動電機(jī)的選擇 ………………………………………………19 小手臂擺動電機(jī)的選擇 ………………………………………………20 手腕擺動電機(jī)的選擇 …………………………………………………20 底座轉(zhuǎn)動電機(jī)的選擇 …………………………………………………21 渦輪蝸桿、帶輪的選擇及傳動比的確定 …………………………………21 底座電機(jī)處渦輪蝸桿的傳動的確定 …………………………………21 大手臂電機(jī)處渦輪蝸桿及帶傳動的確定 ……………………………22 小手臂電機(jī)處渦輪蝸桿及帶傳動的確定 ……………………………23 手腕擺動電機(jī)處渦輪蝸桿及帶傳動的確定 …………………………24 小手臂擺動處軸的校核 ……………………………………………………25 5 總結(jié)與展望 ……………