【正文】 1 手部模型的建立 由于較復(fù)雜的模型在 ADAMS中難以建立 .所以對(duì)所建立的模型做如下簡(jiǎn)化和假設(shè)： （ 1）機(jī)械手中所有零部件都認(rèn)為是剛體。內(nèi)部間隙不計(jì)；（ 2）各運(yùn)動(dòng)副內(nèi)的摩擦力忽略不計(jì)。 (3)可分析運(yùn)動(dòng)學(xué)靜定 (對(duì)于非完整的束或速度約束一般情況的零自由度 )系統(tǒng)。除了可以直接繪制仿真結(jié)果曲線以外， ADAMS / Postprocessor還可以對(duì)仿真分析曲線進(jìn)行一些數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)計(jì)算 。另外還有一些特殊場(chǎng)合應(yīng)用的附加程序模塊，例如 :ADAMS/Car(轎車(chē)模塊 )、 ADAMS/Rail(機(jī)車(chē)模塊 )、 ADAMS / Driver(駕駛員模塊 )、 ADAMS / Tire(輪胎模塊 )、 ADAMS/Linear(線性模塊 )、 ADAMS/Flex(柔性模塊 )、 ADAMS/ Controls(控制模塊 )、 ADAMS / FEA(有限元模塊 )、 ADAMS /Hydraulics(液壓模塊 )、 ADAMS / Exchange(接口模塊 )、 Mechanism / Fro(與 Pro / Engineer的接口模塊 )、ADAMS/Animation(高速動(dòng)畫(huà)模塊 )等。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，工程師通過(guò)應(yīng)用 ADAMS軟件會(huì)收到明顯效果 : (1)分析時(shí)間由數(shù)月減少為數(shù)日； (2)降低工程制造和測(cè)試費(fèi)用； (3)在產(chǎn)品制造出之前，就可以發(fā)現(xiàn)并更正設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，完善設(shè)計(jì)方案； (4)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，減少所需的物理樣機(jī)數(shù)量； (5)當(dāng)進(jìn)行物理樣機(jī)測(cè)試有危險(xiǎn)、費(fèi)時(shí)和成本高時(shí)，可利用虛擬樣機(jī)進(jìn)行分析和仿真； (6)縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。由于機(jī)械系統(tǒng)仿真提供的分析技術(shù)能夠滿(mǎn)足真實(shí)系統(tǒng)并行工程設(shè)計(jì)要求 , 通過(guò)建立機(jī)械系統(tǒng)的模擬樣機(jī) , 使得在物理樣機(jī)建造前便可分析 出它們的工作性能 , 因而其日益受到國(guó)內(nèi)外機(jī)械領(lǐng)域的重視。 手臂回轉(zhuǎn)氣缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核 （ 1）尺寸設(shè)計(jì) 氣缸長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為 mmb 120? ,氣缸內(nèi)徑為 mmD 2101 ? ,半徑 R=105mm,軸徑mmD 402 ? 半徑 mmR 20? ,氣缸運(yùn)行角速度 ? = s/90? ，加速度時(shí)間 t? ? ,壓強(qiáng)MPaP ? , 則力矩： 2 )( 22 rRpbM ?? ).(2 55 2)0 ( 226mN????? 測(cè)定參與手臂轉(zhuǎn)動(dòng)的部件的質(zhì)量 kgm 1201 ? ,分析部件的質(zhì)量分布情況，質(zhì)量密度等效分布在一個(gè)半徑 mmr 200? 的圓盤(pán)上，那么轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 2 21rmJ? 2 2?? ? （ ） tJM ?? ?.慣 ).(108 mN??? 考慮軸承，油封之間的摩擦力，設(shè)定摩擦系數(shù) ?k , 慣摩 MkM .? ）（ ? ?? 總驅(qū)動(dòng)力矩 摩慣驅(qū) MMM ?? ）（ ? ?? MM〈驅(qū) ? 設(shè)計(jì)尺寸滿(mǎn)足使用要求。 2 LaFG a? ????? ????總摩 () 式中 G總 — — 參與運(yùn)動(dòng)的零部件所受的總重力（含工件）（ N）； L—— 手臂與運(yùn)動(dòng)的零部件的總重量的重心到導(dǎo)向支撐的前端的距離（ m） ,參考上一 節(jié)的計(jì)算 。如此反復(fù)，繪出最終的結(jié)構(gòu)。提高支撐剛度和合理選擇支撐點(diǎn)的距離。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 3e 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)件的重心到轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的偏心距 (cm) 當(dāng)工件的重心與手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合時(shí)，則 11eG 0? . 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸在軸頸處的摩擦阻力矩 封M ?封M )(2 12 dRdRf BA ? ( cmN? ) 式中 : 1d , 2d 轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸頸直徑 (cm)。 偏M 參與轉(zhuǎn)動(dòng)的零部件的重量 (包括工件、手部、手腕回轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片 )對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線所產(chǎn)生的偏重力矩 ( cmN? )., 封M 手腕回轉(zhuǎn)缸的動(dòng)片與定片、缸徑、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩( cmN? )。 缸筒壁厚的設(shè)計(jì) 缸筒直接承受壓縮空氣壓力，必須有一定厚度。若采用典型的平移型手指 , 驅(qū)動(dòng)力需加在手指移動(dòng)方向上 ,這樣齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 會(huì)使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜且體積龐大。 （ 3） 保證 準(zhǔn)確定位 ，為使手指和被夾持支架保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置，根據(jù)被抓取支架 的形狀，選擇相應(yīng)的手指形狀。 對(duì)于履帶接地段而言，推力 為： 推力 驅(qū)動(dòng)履帶移動(dòng)載體向前，同時(shí)克服履帶移動(dòng)載體的滾動(dòng)阻力 ，以 v速度向前。 行駛原理 履帶式行走機(jī)構(gòu)電機(jī)的功率 以高轉(zhuǎn)速（角速度 ）和低轉(zhuǎn)矩（ ）的形式經(jīng)傳動(dòng)系 傳到驅(qū)動(dòng)輪，變成了低轉(zhuǎn)速（角速度 ）和大扭矩（ ）。ＧＰＳ全球定位系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)確定機(jī)器人的絕對(duì)位置，高精度的ＧＰＳ系統(tǒng)可以作為機(jī)器人路徑跟蹤中的位置檢測(cè)信號(hào)。集中控制方式是指用一臺(tái)功能比較強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)其全部控制功能，在早期的機(jī)器人控制系統(tǒng)中較多的采用此種控制方式。 動(dòng)力裝置 的設(shè)計(jì) 行走機(jī)械的動(dòng)力源主要有內(nèi)燃機(jī)和蓄電池兩種。履帶式機(jī)械的轉(zhuǎn)向能力，不僅取決于地面條件和履帶結(jié)構(gòu)，而且與履帶的支撐面長(zhǎng)度Ｌ和軌距Ｂ（兩側(cè)履帶中點(diǎn)的距離）的比值有關(guān)。但是由于尺寸以及電機(jī)輸出功率的限制，不可能無(wú)限加大車(chē)輪直徑。 驅(qū)動(dòng)輪后置履帶張力分布圖 驅(qū)動(dòng)輪前置履帶張力分布圖 圖 21 驅(qū)動(dòng)輪履帶 履帶 的選擇 1) 要求履帶的各種材料要具有 良好的物理機(jī)械性能，耐動(dòng)態(tài)疲勞和耐氣候老化等性能。 優(yōu)點(diǎn)：在粗糙路面性能較好，運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，較好的牽引力。 優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)旋轉(zhuǎn)輪子來(lái)轉(zhuǎn)向，四個(gè)或更多的輪子可以更好適應(yīng)粗糙路 面。車(chē)載控制系統(tǒng)主要完成移動(dòng)載體的驅(qū)動(dòng)控制，是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人行走的關(guān)鍵，直接影響到路徑跟蹤、操作指令的實(shí)現(xiàn)和機(jī)器人工作時(shí)的安全等問(wèn)題，加上凹凸不平的路面狀況造成得沖擊載荷等外因，使合理、穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)成為機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)之一。但是對(duì)于智能控制的研究還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 到人類(lèi)期望的目標(biāo)。并且為達(dá)到動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的要求，控制上也需要更為精細(xì)，所以此型機(jī)器人的移動(dòng)速度不會(huì)很快。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)于 1996年研制成功的導(dǎo)游機(jī)器人等。丹蒂計(jì)劃的主要目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)在月球或其他星球的表面提供一種機(jī)器人的解決方案。與此同時(shí)，齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 最早的操作式步行機(jī)器人也研制成功，從而開(kāi)始了機(jī)器人步行機(jī)構(gòu)方面的研究，以解決機(jī)器人在不平整地域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，設(shè)計(jì)并研制出了多足步行機(jī)器人。人們期望機(jī)器人在許多人類(lèi)所不能及的區(qū)域代替人類(lèi)勞動(dòng)完成更復(fù)雜的任務(wù)。 結(jié) 論 ........................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 手臂伸縮汽缸尺寸的校核 .................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 腕部設(shè)計(jì) ................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 Development 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外各種類(lèi)型爬樓機(jī)器人現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與比較，論述了爬樓機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式、控制系統(tǒng)等。本文在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了抓扶手支架機(jī)械手，著重闡述了爬樓機(jī)器人夾持機(jī)械手主要問(wèn)題及其解決方法，并對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū) 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)： 一、撰寫(xiě)（設(shè)計(jì)）過(guò)程 學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū) 評(píng)閱教師評(píng)價(jià)： 一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”） 評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 1 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見(jiàn) 教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)： 一、答辯過(guò)程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見(jiàn)解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對(duì)答辯問(wèn)題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過(guò)程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及