【正文】 包括滑槽杠桿式和連桿杠桿式兩種。 吸附式常用于抓取工件表面平整、面積較大的板狀物體 ,不適合用于本方案。 通過綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇二指平移型手抓，采用滑槽導(dǎo)軌這種結(jié)構(gòu)方式。一般來說，需要克服工件重力所產(chǎn)生的靜載荷以及工件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的慣性力產(chǎn)生的載荷，以便工件保持可靠的夾緊狀態(tài)。 大手臂擺動(dòng)電機(jī)的選擇 初步估計(jì)整個(gè)手臂重量為 5Kg,設(shè)大手臂擺動(dòng)速度為 3r/min,手臂折算到外軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： ? ?2 2 2. 5 .2lJ m K g m??? ? ? ????? 2 2 T? ?? ? ? ? 整個(gè)手臂折算到外軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 0 . 4 5 0 . 3 1 4 0 . 1 4 1 3 .T J W N m? ? ? ? ? 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 maxjT 為： m a x . 2 . 5 0 . 1 4 1 3 0 . 4 1 6 .0 . 8 5j KTT N m? ?? ? ? ? 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 m a x . 2 . 5 0 . 1 4 1 3 0 . 4 1 6 .0 . 8 5j KTT N m? ?? ? ? ? 選用常州寶馬集團(tuán)前楊電機(jī)電器有限公司的 55BF003 型電機(jī) 其最大靜轉(zhuǎn)矩為 maxjT =,能夠滿足機(jī)構(gòu)要求 [7]。 底座轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的選擇 初步估計(jì)機(jī)身重量為 15Kg,轉(zhuǎn)動(dòng)速度為 3r/min ? 折算到電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 2 2 25 0 . 2 1 0 0 . 1 4 0 . 3 9 6 .J K g m? ? ? ? ? ? 折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩為： 2 3 .1 40 .3 9 6 0 .1 2 4 .20T J W N m?? ? ? ? ? 電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩為： m a x . 2 . 5 0 . 1 2 4 0 . 3 0 7 .0 . 9 8j KTT N m? ?? ? ? ? 選用常州寶馬集團(tuán)前楊電機(jī)電器有限公司的 55BF003 型電機(jī) 其最大靜轉(zhuǎn)矩為 maxjT =[7] 蝸輪蝸桿、帶輪的選擇及傳動(dòng)比的確定 底座電機(jī)處蝸輪蝸桿傳動(dòng)的確定 由選用電機(jī)為 55BF003 可得，運(yùn)行頻率 f=18000HZ ? mn =75r/min 又 sn =3r/min ? i= msnn =25 蝸桿選用 40Cr, 4550HRC 蝸輪選用 103鋁青銅 估計(jì) sV =5m/s 查表得 ? ?H? =140Mpa 由式 2 1md ? ? ? 222500H KTZ ??????? 其中 K 為載荷系數(shù)，當(dāng)考慮載荷集中和動(dòng)載荷影響時(shí)， K取 — ? ? ? 2 22 1225 0 0 5 0 0 1 . 2 3 1 7 1 9 . 45 0 1 4 0Hm d K TZ ??? ??? ? ? ? ??? ??????? 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 查表得 m= 1d =20 q=16 大手臂電機(jī)處蝸輪蝸桿及帶傳動(dòng)的確 定 由選用 55BF003 電機(jī)運(yùn)行頻率 f=18000HZ ? mn =75r/min 由 sn =3r/min ? i= msnn =25 取蝸輪蝸桿傳動(dòng)比為 20 帶輪傳動(dòng)比為 （ 1）由傳動(dòng)比 i=20 查表得 1Z =2 ? 2Z =40 蝸桿 40Cr 45— 50HRC 蝸輪 103 鋁青銅 估計(jì) sV =5m/s 查表得 ? ?H? =140Mpa 由式 ? ? 22122500 Hm d KTZ ???? ????可得 221 500 666 140md ??? ? ? ?????? 查表得 m=2 1d = q= ? 2d =80 （ 2） 由 mn =75r/min 1i =20 ? 帶輪的 主動(dòng)論轉(zhuǎn)速為 1n =由式 1160dnV ?? V 一般在 5—— 25m/s 取 V=20m/s ?1 60 20 ???? 查表得：選帶輪為 Y型帶 1d =28 由式 ? ?2 2 i d ??? 其中 ? 為 V 帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率，一般為 — 2 1 . 2 5 2 8 0 . 9 8 3 4 . 3d? ? ? ? ? 查表得：取 2d = 2135 .5 628di d? ? ? ? ? ? ? ?1 2 0 1 20 . 7 2d d a d d? ? ? ? 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 ? 取 ? ?0 1 21 .5 9 5 .2 5a d d? ? ? ? V 帶基準(zhǔn)長度 ? ? ? ? 2210 0 1 202 2 9 0 . 524 ddL a d d a? ?? ? ? ? ? 查表得： 取 dL =280 ? 00 872dLLaa ?? ? ? 由 211 180 175 120o o o odda? ?? ? ? ? ? ? 帶輪滿足要求 [8]。21Z Zi? =60 蝸桿 40Cr 45— 50HRC 蝸輪 103 鋁青銅 估計(jì) sV =5m/s 查表得 ? ?H? =140Mpa 由式 ? ? 22122500 Hm d KTZ ???? ????可得 221 500 19 6 14 0md ??? ? ? ?????? 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 查表得： m=1 1d =18 q=18 ? 2d =60 （ 1）由 mn =39。21Z Zi? =36 蝸桿 40Cr 45— 50HRC 蝸輪 103 鋁青銅 估計(jì) sV =5m/s 查表得 ? ?H? =140Mpa 由式 ? ? 22122500 Hm d KTZ ???? ????可得 221 500 1 .2 7 8 9 .23 6 1 4 0md ??? ? ? ?????? 查表得： m=1 1d =18 q=18 ? 2d =36[8] 小手臂擺動(dòng)處軸的強(qiáng)度較核 （ 1）小手臂擺動(dòng)軸的受力分析圖如下： 圖 小手臂擺動(dòng)軸的受力分析圖 [9] 其中： 3 9 . 8 3 0G m g N? ? ? ? 111 9 6 . 1 9 .6102T N m mFNdmm? ? ? 227 8 . 7 . 8102T N m mFNdmm? ? ? ?? 12 152VV GF F N? ? ? 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 1 57 19 .6 7. 8 19 12 .7 576HFN? ? ??? 2 7. 8 57 19 .6 19 0. 9576H ? ? ??? （ 1）繪制垂直面內(nèi)的彎矩圖 由式 1 1 5 3 8 5 7 0 .2a v v LM F N m? ? ? ? ? ? 垂直面內(nèi)彎矩圖如下所示： 圖 垂直面內(nèi)彎矩圖 [9] （ 1） 繪制水平面內(nèi)的彎矩圖 由式 1122. 2 4 2 . 2 5 .4. 1 8 . 0 5 .4a H Ha H HLM F N m mLM F N m m????可得 水平面內(nèi)的彎矩圖如下所示： 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 水平面內(nèi)的彎矩圖 [9] （ 2） 繪制合成彎矩圖 在 C 和 D 處 1 5 1 9 2 8 5 .avM N m m? ? ? 在 E 處 1 2 . 7 5 3 8 1 9 . 6 1 9 1 1 2 . 1 .aHM N m m? ? ? ? ? ? 在 C處 222 8 5 2 4 2 .2 5 3 7 4 .aM N m m? ? ? 在 E 處 225 7 0 1 1 2 .1 5 8 1 .aM N m m? ? ? 在 D 處 222 8 5 1 8 .0 5 2 8 6 .aM N m m? ? ? ? 軸的合成彎矩圖如下所示： 圖 軸的合成彎矩圖 [9] 軸的扭矩圖如下所示： 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 軸的扭矩圖 [9] ? 軸的危險(xiǎn)截面為中心 E點(diǎn) 當(dāng)量彎矩為 ? ?22eaM M T? ? ? ? ? 225 8 1 0 . 6 1 9 6 5 9 3 .N m m? ? ? ? 軸的材料選用 45鋼，調(diào)質(zhì)處理 查表得： 650B Mpa? ? ? ?1 60b M pa? ? ? ? ? ? 331593 4 .6 50 .1 0 .1 6 0e bMd? ?? ? ? ?? ? 軸的直徑取 d=5 能夠滿足強(qiáng)度要求。 2) 掌握 了機(jī)械結(jié)構(gòu)整體方案設(shè)計(jì)的原則和要求，在設(shè)計(jì)過程中熟練的查取了相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)，為以后工作上的需要打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外系統(tǒng)在總體布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上離實(shí)際應(yīng)用還有一些待完善之處。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師 黃斌 老師。 其次要感謝和我一 組 作畢業(yè)設(shè)計(jì)的 其他 同學(xué)， 我們 在本次設(shè)計(jì)中 相互學(xué)習(xí)，相互鼓勵(lì)。 感謝父母對(duì)我的關(guān)愛和教誨。s sensing modalities and motor control system is a hallmark of intelligent behavior, and we are pursuing the goal of building an integrated sensing and actuation system that can operate in dynamic as opposed to static environments. There has been much research in robotics over the last few years that address either visual tracking of moving objects or generalized grasping problems. However, there have been few efforts that try to link the two problems. It is quite clear that plex robotic tasks such as automated assembly will need to have integrated systems that use visual feedback to plan, execute, and monitor grasping. The system we have built addresses three distinct problems in robotic handeye coordination for grasping moving objects: fast putation of 3D motion parameters from vision, predictive control of a moving robotic arm to track a moving object, and interception and grasping. The system is able to operate at approximately human arm movement rates, using visual feedback to track, intercept, stably grasp, and pick up a moving object. The algorithms we have developed that relate sensing to actuation are quite general and applicable to a variety of plex robotic tasks that require visual feedback for arm and hand control. Our work also addresses a very fundamental and limiting problem that is inherent in building integrated sensing actuation system