【正文】 其中 ? 為螺紋傾斜角 =15， ? 為摩擦角 =30 ? F= ? ? Ntg 930159 ??? [6] 驅(qū)動電機(jī)的選擇 手指張合電機(jī)的 選擇 設(shè)前端手指的重量為 ，螺紋導(dǎo)程 hP =1mm， 則空載時，工作臺折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量為： 12 2 10 .2 2 4h iPJ m K g c m? ??? ??? ? ? ? ????? ????? 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： 2 2 422. 1. 1 2. 8 10 .2 2 3. 14hiPJ m Kg c m? ??? ??? ? ? ? ????? ????? （ 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 1eqT ： 1 m a xe q fT T T?? 式中 maxT —— 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 fT —— 移動部件運動時折算到電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 551m a x 13551 m a x2 2 3. 14 2. 5 10 31. 57 10 .60 60 0. 50. 1 9. 8 0. 16 102. 5 10 .2 2 3. 14 14. 1 10 .mahfe q fJnT J N mtFPT N miT T T N m????????? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ?摩 （ 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 2eqT ： 2e q t fT T T?? tT —— 折算到電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ? ?33343212. 1 .1 9 .8 1 01 .7 1 0 .2 2 3 .1 4 1. 0 .1 9 .8 1 02 .7 1 0 .2 2 3 .1 4 12 1 0 ., 0 .0 0 2 .fhthfe q t fe q e q e qFPT N miFPT N miT T T N mT T T N m?????????? ? ? ?????? ? ? ???? ? ? ? ?? ? ?摩? 步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩： m a x . 2 .5 0 .0 0 2 0 .0 0 5 .j e qT K T N m? ? ? ? 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 maxjT = 能夠滿足機(jī)構(gòu)要求 [7]。1237 .5 30. 5 1ii ii? ? ?? 由傳動比為 39。在這段時間內(nèi)，我 溫習(xí)和鞏固了大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識， 綜合運用了所學(xué)的機(jī)械和電子方面的知識，極大的提高了我 分析問題，解決問題的能力。因此，了解機(jī)器人、研究機(jī)器人、并最終設(shè)計制造更先進(jìn)、更科學(xué)、更人性化的機(jī)器人就成為我們機(jī)電專業(yè)最為重要的任務(wù)之一。 然后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師， 指導(dǎo) 我們打下專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。 a host puter that filters, triangulates, and predicts 3D position from the raw vision data。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 [參考文獻(xiàn) ] [1] 《工業(yè)機(jī)械手》編寫組 .工業(yè)機(jī)械手 [M].上海 :上海科學(xué)技術(shù)出版社 , [2] 高軍 .多自由度機(jī)械手的氣動控制 [D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)：機(jī)械電子工 程學(xué)院，2021 [3] 天津大學(xué)編 .工業(yè)機(jī)械手設(shè)計基礎(chǔ) [M].天津：天津科技出版社， [4] 楊柯楨，程光蘊(yùn) .機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) (第四版 )[M].北京： 高等教育出版社 , [5] 張善鍾主編 .精密儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊 [M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， [6] 成大先 .機(jī)械設(shè)計手冊 (第三版 第 5 卷 )[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [7] 尹志強(qiáng) .機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書 [M].北京：機(jī)械工業(yè)大學(xué)出版， [8] 龐振基，黃其圣 .精密機(jī)械設(shè)計 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [9] 楊伯源 .材料力學(xué) (Ⅰ )[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [10] (美 )尼庫 (Niku,)著；孫富春等譯 .機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 , [11] 秦衛(wèi)貞 .四自由 度教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計 .東北大學(xué) .2021 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 附錄一 英文科技文獻(xiàn)翻譯 英文原文 Automated Tracking and Grasping of a Moving Object with a Robotic HandEye System Abstract Most robotic grasping tasks assume a stationary or fixed object. In this paper, we explore the requirements for tracking and grasping a moving object. The focus of our work is to achieve a high level of interaction between a realtime vision system capable of tracking moving objects in 3D and a robot arm with gripper that can be used to pick up a moving object. There is an interest in exploring the interplay of handeye coordination for dynamic grasping tasks such as grasping of parts on a moving conveyor system, assembly of articulated parts, or for grasping from a mobile robotic system. Coordination between an anism39。我的設(shè)計較為復(fù)雜煩瑣，但是 黃 老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯誤 與論文中的誤點 。 由于論文的研究時間、本人的能力和知識范圍有限，本論文的研究工作還存在著一些不足之處，存在一些需要完善和改進(jìn)的地方： 1) 因為六自由度機(jī)械手控制系統(tǒng)是一個開環(huán)控制系統(tǒng)，所以機(jī)器手 工作過程中存在著丟步、失態(tài)問題，所以在時間和條件允許的情況下，希望能做成閉環(huán)系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)精度。1 2 3 18. . 1 1ii i i i? ? ??? 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 由傳動比為 39。 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。 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)。 （ 3） 平面平移型 [1] 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 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 ?? = 060 ，夾取重量為 1Kg。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動學(xué)方程。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。 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。其中多關(guān)節(jié)型機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單緊湊 ,定位精度較高 ,占地面積小，因此本設(shè)計采用多關(guān)節(jié)型。再次，它主要是用來當(dāng)作學(xué)校的示教工具，其充分運用和綜合了 我 在大學(xué)四年中所學(xué)的機(jī)械內(nèi)容，能夠讓更多的同學(xué)在今后的學(xué)習(xí)中對機(jī)械方面有更加深刻的理解。 設(shè)計課題的背景和意義 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手在我們生活中也扮演著越來越重要的角色。器件集成度提高，控制柜日見小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu) :大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。目前大多數(shù)機(jī)械手還缺乏行走機(jī)構(gòu) 。電動驅(qū)動裝置由于其能源容易獲得，使用方便，所以得到了廣泛的應(yīng)用 。 1 .2 機(jī)械手的構(gòu)成 現(xiàn)代機(jī)械手主要由手抓、傳動機(jī)構(gòu)、動力部分、控制系統(tǒng)與其它部分構(gòu)成。中級技術(shù)水平以上的機(jī)器人，絕大多數(shù)采用計算機(jī)控制，要求控制器有效而且靈活，能夠處理工作任務(wù)指令和傳感信息這兩種輸入。目前，機(jī)器人的種類也越來越多，呈現(xiàn)了多元化的趨勢，相繼出現(xiàn)了水下機(jī)器人，爬臂機(jī)器人，爬管機(jī)器人，二足，四足和六足機(jī)器人，空間機(jī)器人以及各種人工假肢等，機(jī)器人技術(shù)也已深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事醫(yī)學(xué)及公共服務(wù)各項事業(yè)中，其本身己成為一個非常廣闊的研究領(lǐng)域，涉及力學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)、控制論、計算機(jī)科學(xué)、人工智能和系統(tǒng)工程等，成為一門綜合了多學(xué)科的高技術(shù)，并逐漸形成了一個完整的體系 — 機(jī)器人學(xué) 121。他的特點是可以通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)在人的智能和適應(yīng)性。 關(guān)鍵詞 ： 機(jī)械手 六自由度 步進(jìn)電機(jī) 同步帶 。安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 05城建機(jī)械 2 班 學(xué)生姓名 學(xué) 號 05290070231 課 題 多自由度機(jī)械手機(jī)械設(shè)計 指導(dǎo)教師 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 摘 要 文中設(shè)計了一種六自由度機(jī)械手。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 Abstract A kind of manipulator of six degrees of freedom has been designed in this paper. This manipulator is made up of the foundation, the waist, the big arm, the small arm, the wrist, and the claw。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域有著廣泛的發(fā)展空間 [3]。近年來，機(jī)器人技術(shù)作為機(jī)電一體化的最高成就已經(jīng)成為當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最活躍的領(lǐng)域之一，機(jī)器人的研究，創(chuàng)造和應(yīng)用水平也已成為一個國家的科技水平和經(jīng)濟(jì)實力的象征，正受到越來越多國家的廣泛重視。用戶與系統(tǒng)間的接口，要求能夠迅速地指明工作任務(wù)。 (1)手爪 手爪又稱抓取機(jī)構(gòu)，包括手指、傳力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置等，作用是直接抓取和放置工件 (或工具 )。氣動驅(qū)動裝置有氣缸、氣動馬達(dá)等，這些裝置具有重量輕、價格便宜等特點 。③檢測裝置是檢測和控制機(jī)械手各運動行程(位置 )的裝置，主要是對位置、速度和力等各 種外部和內(nèi)部信息進(jìn)行檢測 。 (4)機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機(jī)器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。特別是在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，越來越多的機(jī)械手被用來代替人的實際勞動，更激發(fā)了我對機(jī)器人技術(shù)濃厚的興趣，所以在這次畢業(yè)設(shè)計中，我選擇了六自由度機(jī)機(jī)械手設(shè)計與制作這個題目。 2 機(jī)械手的總體方案設(shè)計 本課題是 型回轉(zhuǎn)型機(jī)械手的設(shè)計 .本設(shè)計主要任務(wù)是完成機(jī)械手的結(jié)構(gòu)方面設(shè)計。由于本次是畢業(yè)設(shè)計考慮到綜合運用本科階段所學(xué)知識固設(shè)計如 圖 。根據(jù)動力源的不同 , 工業(yè)機(jī)械手的驅(qū)動機(jī)構(gòu)大致可分為液壓、氣動、電動和機(jī)械驅(qū)動等四類。由于這個坐標(biāo)系一直固連在剛體上，所以這個坐標(biāo)系 如果 可以在空間表示出來，那么這個 剛體 相對