【正文】 完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热荨０ㄑ哭D動關節(jié)、大臂、小臂、腕部、末端執(zhí)行器具體結構的設計，該機械手具有較好的工作空間、運動學特性，能夠滿足小漿果采集的工作要求，在提高工作效率和采摘質量的同時，應考慮盡量降低小漿果采集機械手的制造成本，提高其通用性，以期實現小漿果采集的商業(yè)化。分析了機械手的組成結構、各組成部分的功能、工作原理完成了采摘機械手部分的設計。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。涉密論文按學校規(guī)定處理。第一類是不需要人工操作的通用機器人，也即本文所研究的對象。除少數外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。要實現機器人所期望實現的功能，機器人的各部分之間必然還存在著相互關聯、相互影響和相互制約。 隨著現代化生產技術的提高，機器人設計生產能力進一步得到加強，尤其當機器人的生產與柔性化制造系統和柔性制造單元相結合，從而改變目前機械制造的人工操作狀態(tài)，提高了生產效率。 由于現在政府對農業(yè)的重視，越來越多的農業(yè)機械興起，如水稻收割機、插秧機等。另外，操作使用方便、工作安全可靠、體積小、重量輕、效率高、外型美觀、噪聲低等往往也是機械設計時所要求的。這就要求零件在預定的壽命期限內不會產生各種可能的失效，即要求零件在強度、剛度，振動穩(wěn)定性、耐磨性和溫升等方面必須滿足必要的條件。該機器人的本體結構包括：機座（即底部和腰部的固定支撐）、腰關節(jié)傳動裝置、大臂（即大臂支撐架）結構及大臂傳動裝置、小臂（及小臂支撐架）結構及小臂關節(jié)轉動裝置、腕部（即腕部支撐架）結構及腕部關節(jié)轉動裝置、末端執(zhí)行器。由于直線運動易于實現閉環(huán)位置控制，所以，直角坐標機器人有可能達到很高的位置精度。其特點使工作空間范圍大，動作靈活，通用性強、能抓取靠進機座的物體。 很高較高機械傳動又可分為嚙合傳動、摩擦傳動和流體傳動三天類。鏈傳動是屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動。蝸桿傳動與圓柱齒輪傳動和圓錐齒輪傳動相比具有結構緊湊、傳動比大、傳動平穩(wěn)和可以自鎖等顯著特點。如下圖所示。周長上其他區(qū)段的齒處于嚙合和脫離的過渡狀態(tài)。： 主要傳動形式的效率傳動方式傳動效率帶傳動~鏈傳動~圓柱齒輪傳動~圓錐齒輪傳動~蝸桿傳動~諧波齒輪傳動~絲杠傳動~本次設計主要采用了齒輪傳動和帶傳動。從原理上講，這種制動器就是用彈簧力制動的盤式制動器，只有勵磁電流通過線圈時制動器打開，這時制動器不起制動作用，而當電源斷開線圈中無勵磁電流時，在彈簧力的作用下處于制動狀態(tài)的常閉方式。采用電氣制動器，其優(yōu)點在于：在不增加驅動系統質量的同時又具有制動功能，這是非常理想的情況，而在機器人上安裝機械制動器會使質量有所增加，故應盡量避免。在設計機器人腰座結構時，要注意以下設計原則：1)腰座要有足夠大的安裝基面，以保證機器人在工作時的整體安裝的穩(wěn)定性。腰部與機器人手臂的聯接要有可靠的定位基準面，以保證各關節(jié)的相互位置精度。因此，一般來說臂部具有三個自由度才能滿足基本要求，即手臂的伸縮、左右回轉和升降(或俯仰)運動。(2)減少手臂運動件的輪廓尺寸。手腕的運動形式可以有:繞X軸轉動稱為回轉運動；繞Y軸轉動稱為上下擺動；繞Z軸轉動稱為左右擺動；有的甚至是沿Y軸或Z軸的橫向移動。 2)手指應具有一定的開閉范圍，手應具有一定的開閉角度(手指從張開到閉合繞支點所轉過的角度)或開閉范圍(對平移型手指從張開到閉合的直線移動距離)，以便于抓取或退出物體。大臂外殼粘貼的橡膠墊，起緩沖墊作用。這種結構的優(yōu)點是構造簡單、成本低、安裝調整方便。大臂關節(jié)的傳動主要是由電動機通過同步帶與齒輪的嚙合帶動大臂轉動的。；質量：。電機的選擇符合要求。查文獻得；，確定壽命系數、 ()查文獻得；查文獻取， () = == ()(3)初步確定齒輪的基本參數和主要尺寸選用直齒圓柱齒輪，齒輪精度等級選用8級初選參數：、由于選用軟齒面齒輪，所以 () = ，取標準模數。1)手腕擺動關節(jié)驅動電機的選擇初選電機：選擇直流伺服電機，型號為SYX70、額定功率、額定轉矩、額定轉速、峰值轉矩。經過計算符合使用要求。（只畫出了一半，另外一半關于中心線對稱）。本次設計完成的工作如下：1)利用圖書館的存書和網絡，搜索相關方面的知識，結合生產實習和畢業(yè)實習的經驗進行綜合比較之后，選定設計方案。王老師公務繁忙，但是還是經常抽時間來視察學生畢業(yè)設計進度，就畢業(yè)設計過程中遇到的問題給予耐心指導，敦敦教誨，實在令學生欽佩感動不已！特此，學生鄭重向王老師表示感謝！ 同時我也要感謝機電工程系的所有老師，是你們教給我各科的知識，在著即將畢業(yè)，參加工作的時候，衷心的感謝你們。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標明。首先非常感謝學校開設這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經驗，奠定了基礎。從他身上，我學到了許多能受益終生的東西。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關心和愛護。在論文的撰寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感謝。最后，我要特別感謝我的導師趙達睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。最后，我要感謝我的父母對我的關系和理解，如果沒有他們在我的學習生涯中的無私奉獻和默默支持，我將無法順利完成今天的學業(yè)。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。畢業(yè)設計（論文）使用授權聲明本人完全了解濱州學院關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。4)利用CAD設計軟件畫出裝配圖以及部分重要零件的展開圖。另外，在選用電機的時候，要使電機的功率足以克服彈簧的收縮和張開，并且提供足夠加緊物體的力。手指松開和夾緊工件，是通過手指的張開與閉合來實現的。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折算到電機軸上的總的腕部負載轉矩+＜電機額定轉矩。直齒圓錐齒輪的設計：圓錐齒輪起到換向作用，傳動比i=2，軸交角齒輪均選用號鋼并調質處理，強度，取硬度為。所以諧波減速器的選擇符合要求。手腕轉動關節(jié)的傳動是由電動機通過諧波減速器，再通過齒輪來實現傳動要求。加速到 176。環(huán)形軸承種類很多，有用滾球的，也有用滾柱的。腰關節(jié)驅動電機選擇步進電機，型號為:42BYG101；保持轉矩：；步距角：176。一個手指能推、滾或滑動小物體，還可用力操縱開關等；兩個手指除具有一個手指的功能外，還能抓住物體并可精確的控制物體的位置和取向；三個手指除能完成兩個手指完成的功能外，它還有在手中反復抓握物體的功能，如將物體拋入空中并在新的方向抓住物體；多個手指則具有更大的靈活性，如能抓住和操縱多個物體。利用電機帶動連軸器，連軸器再帶動小臂前半段殼體旋轉。為減少手臂運動件之間的摩擦阻力，盡可能用滾動摩擦代替滑動摩擦。所以，機械手常采用無縫鋼管作為導向桿，用工字鋼或槽鋼作為支承鋼，這樣既提高了手臂的剛度，又大大減輕了手臂的自重，而且空心的內部還可以布置驅動裝置、傳動裝置以及管道，這樣就使結構緊湊、外形整齊。 手臂部件是機械手的主要部件。因此，機器人的基座與腰部結構要便于電纜的通過，并要解決固定端與運動端的聯接問題。下面分別是手部、腕部和臂部結構的具體設計。換言之，伺服電機是一種能量轉換裝置，可將電能轉換為機械能，同時也能通過其反過程來達到制動的目的。2)停電時，防止運動部分下滑而破壞其他裝置。 3)體積小、重量輕。 諧波傳動原理圖 諧波傳動減速器機構簡圖波發(fā)生器H是一個桿狀部件，其兩端裝有滾動軸承構成滾輪，與柔輪1的內壁相互壓緊。為減小機構運行過程的沖擊和振動，并且不降低控制精度，采用了齒形帶傳動。齒輪傳動：齒輪傳動是機械傳動中應用最為廣泛的一類傳動，常用的漸開線齒輪傳動具有以下一些主要特點:傳動效率高，在常用的機械傳動中，齒輪傳動的效率是最高的。帶傳動具有的優(yōu)點:有良好的撓性和彈性，有吸振和緩沖作用，因而使帶傳動平穩(wěn)、噪聲??；有過載保護作用，當過載時引起帶在帶輪上發(fā)生相對滑動，可防止其他零件的損壞；制造和安裝精度與齒輪傳動相比較低，結構簡單，制造、安裝、維護均較方便；適合于中心距較大的兩軸間傳動(中心距最大可達15米)帶傳動的主要缺點有:由彈性滑動的存在，使得傳動效率降低，不能保證準確的傳動比；由于帶傳動需要初始張緊，此時，當傳遞同樣大的圓周力時，與嚙合傳動相比軸上的壓力較大:結構尺寸較大，不緊湊；傳動壽命較短；傳動帶與帶輪之間會產生摩擦放電現象；不宜用于有爆炸危險的場合。綜上所述，本文選擇電機驅動為機器人的驅動方式。 目前機械手常用的驅動方式有液壓驅動、氣壓驅動、電動機驅動等多種方式，各種驅動方式有其自身的特點，在工業(yè)機器人中液壓和氣壓驅動應用很廣泛，一些機器人則同時采用多種驅動方式，這都視不同機器人的特點和要求所定。這種機器人構造比較簡單，精度一般，常用于搬運工作。傳動裝置則是一種實現能量傳遞和兼有其它作用的裝置。另外要盡量采用標準化、系列化和通用化的零部件。設計的經濟性體現為合理的功能定位、實現使用功能要求的最簡單的技術途徑和最簡單合理的機械結構。本章對機器人的發(fā)展趨勢，以及要設計的機械手的工作原理，機械手的組成結構，進行了分析，明確了機械手的設計目的。本機器手為六自由度采摘機器手，該機器手由機座、腰部、大臂、小臂、腕部以及末端執(zhí)行器組成。驅動－傳動系統主要包括驅動機構和傳動系統。一般而言，機器人通常就是由執(zhí)行機構、驅動－傳動系統和控制系統這三部分組成，如圖 所示。它起源于原子、軍事工業(yè)，先是通過操作機來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到用無線電訊號操作機器人來進行探測月球等。機器人具有結構簡單、成本低廉、維修容