【正文】 其中 ? 為螺紋傾斜角 =15， ? 為摩擦角 =30 ? F= ? ? Ntg 930159 ??? [6] 驅動電機的選擇 手指張合電機的 選擇 設前端手指的重量為 ，螺紋導程 hP =1mm， 則空載時，工作臺折算到電機軸上的轉動慣量為： 12 2 10 .2 2 4h iPJ m K g c m? ??? ??? ? ? ? ????? ????? 最大工作載荷下，工作臺折算到電機軸上的轉動慣量為： 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轉軸所承受的負載轉矩 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轉軸上的最大加速轉矩 fT —— 移動部件運動時折算到電動機轉軸上的摩擦轉矩 安徽建筑工業(yè)學院 畢業(yè)設計（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）最大工作負載狀態(tài)下電動機轉軸所承受的負載轉矩 2eqT ： 2e q t fT T T?? tT —— 折算到電動機轉軸上的最大工作負載轉矩 ? ?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? 步進電機的最大靜轉矩： 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前楊電機電器有限公司的 36BF003 型電機 其 maxjT = 能夠滿足機構要求 [7]。1237 .5 30. 5 1ii ii? ? ?? 由傳動比為 39。在這段時間內，我 溫習和鞏固了大學四年所學的專業(yè)知識， 綜合運用了所學的機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，了解機器人、研究機器人、并最終設計制造更先進、更科學、更人性化的機器人就成為我們機電專業(yè)最為重要的任務之一。 然后還要感謝大學四年來所有的老師， 指導 我們打下專業(yè)知識的基礎；同時還要感謝所有的同學們，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)學院 畢業(yè)設計（論文） 31 [參考文獻 ] [1] 《工業(yè)機械手》編寫組 .工業(yè)機械手 [M].上海 :上?？茖W技術出版社 , [2] 高軍 .多自由度機械手的氣動控制 [D].哈爾濱工業(yè)大學：機械電子工 程學院，2021 [3] 天津大學編 .工業(yè)機械手設計基礎 [M].天津：天津科技出版社， [4] 楊柯楨，程光蘊 .機械設計基礎 (第四版 )[M].北京： 高等教育出版社 , [5] 張善鍾主編 .精密儀器結構設計手冊 [M].北京： 機械工業(yè)出版社 ， [6] 成大先 .機械設計手冊 (第三版 第 5 卷 )[M].北京：化學工業(yè)出版社， [7] 尹志強 .機電一體化系統(tǒng)設計課程設計指導書 [M].北京：機械工業(yè)大學出版， [8] 龐振基，黃其圣 .精密機械設計 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [9] 楊伯源 .材料力學 (Ⅰ )[M]. 北京：機械工業(yè)出版社， [10] (美 )尼庫 (Niku,)著；孫富春等譯 .機器人學導論 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 , [11] 秦衛(wèi)貞 .四自由 度教學機器人控制系統(tǒng)的研究與設計 .東北大學 .2021 安徽建筑工業(yè)學院 畢業(yè)設計（論文） 32 附錄一 英文科技文獻翻譯 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。我的設計較為復雜煩瑣，但是 黃 老師仍然細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的地方： 1) 因為六自由度機械手控制系統(tǒng)是一個開環(huán)控制系統(tǒng)，所以機器手 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)學院 畢業(yè)設計（論文） 25 由傳動比為 39。 手腕擺動電機的選擇 初步估計手腕部分重量為 2Kg,設擺動速度為 5r/min。 手抓夾緊力和驅動力的力學分析 手指加在工件上的夾緊力，是設計手部的主要依據。 （ 3） 平面平移型 [1] 安徽建筑工業(yè)學院 畢業(yè)設計（論文） 16 機械手手指的設計計算 選擇手抓的類型和夾緊機構 本設計是設計六自由度機械手的設計，考慮到所要達到的原始參數(shù)：手抓張合角 ?? = 060 ，夾取重量為 1Kg。本論文采用 DH(Denavit和Harenberg)分析方法來描述機器 人相鄰兩連桿之間的運動學關系 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 )，以此推導出“手爪坐標系”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方程。而 通過在剛體上面固連一個坐標系，再將該固連的坐標系在空間表示出來。 驅動機構的選擇 驅動機構是工業(yè)機械手的重要組成部分 , 工業(yè)機械手的性能價格比在很大程度上取決于驅動方 案及其裝置。其中多關節(jié)型機械手結構簡單緊湊 ,定位精度較高 ,占地面積小，因此本設計采用多關節(jié)型。再次，它主要是用來當作學校的示教工具，其充分運用和綜合了 我 在大學四年中所學的機械內容，能夠讓更多的同學在今后的學習中對機械方面有更加深刻的理解。 設計課題的背景和意義 隨著科學技術的發(fā)展，機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，且采用模塊化結構 :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)機械手還缺乏行走機構 。電動驅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用 。 1 .2 機械手的構成 現(xiàn)代機械手主要由手抓、傳動機構、動力部分、控制系統(tǒng)與其它部分構成。中級技術水平以上的機器人，絕大多數(shù)采用計算機控制，要求控制器有效而且靈活，能夠處理工作任務指令和傳感信息這兩種輸入。目前，機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)了水下機器人，爬臂機器人，爬管機器人，二足，四足和六足機器人，空間機器人以及各種人工假肢等，機器人技術也已深入到工業(yè)、農業(yè)、軍事醫(yī)學及公共服務各項事業(yè)中，其本身己成為一個非常廣闊的研究領域，涉及力學、電子學、生物學、控制論、計算機科學、人工智能和系統(tǒng)工程等，成為一門綜合了多學科的高技術，并逐漸形成了一個完整的體系 — 機器人學 121。他的特點是可以通過編程來完成各種預期的作業(yè)，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)在人的智能和適應性。 關鍵詞 ： 機械手 六自由度 步進電機 同步帶 。安徽建筑工業(yè)學院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 05城建機械 2 班 學生姓名 學 號 05290070231 課 題 多自由度機械手機械設計 指導教師 安徽建筑工業(yè)學院 畢業(yè)設計（論文） 2 摘 要 文中設計了一種六自由度機械手。 安徽建筑工業(yè)學院 畢業(yè)設計（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。機械手作業(yè)的準確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經濟領域有著廣泛的發(fā)展空間 [3]。近年來，機器人技術作為機電一體化的最高成就已經成為當代科學技術發(fā)展的最活躍的領域之一，機器人的研究，創(chuàng)造和應用水平也已成為一個國家的科技水平和經濟實力的象征，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。 (1)手爪 手爪又稱抓取機構，包括手指、傳力機構和驅動裝置等，作用是直接抓取和放置工件 (或工具 )。氣動驅動裝置有氣缸、氣動馬達等，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 種外部和內部信息進行檢測 。 (4)機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、焊接機器人還應用了視覺、力覺等傳感器，而遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術來進行環(huán)境建模及決策控制多傳感器融合配置技術在產品化系統(tǒng)中已有成熟應用。特別是在現(xiàn)代工業(yè)生產領域中，越來越多的機械手被用來代替人的實際勞動，更激發(fā)了我對機器人技術濃厚的興趣，所以在這次畢業(yè)設計中，我選擇了六自由度機機械手設計與制作這個題目。 2 機械手的總體方案設計 本課題是 型回轉型機械手的設計 .本設計主要任務是完成機械手的結構方面設計。由于本次是畢業(yè)設計考慮到綜合運用本科階段所學知識固設計如 圖 。根據動力源的不同 , 工業(yè)機械手的驅動機構大致可分為液壓、氣動、電動和機械驅動等四類。由于這個坐標系一直固連在剛體上，所以這個坐標系 如果 可以在空間表示出來，那么這個 剛體 相對