【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 靜轉(zhuǎn)矩為 = ，能夠滿足機(jī)構(gòu)的要求 [7]。maxjT 手腕擺動(dòng)電機(jī)的選擇初步估計(jì)手腕部分重量為 2Kg,設(shè)擺動(dòng)速度為 5r/min。則手腕部分折算到外軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ..lJmKgm?????????手腕部分折算到外軸上的轉(zhuǎn)矩為：? ?手腕部分?jǐn)[動(dòng)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩為： ?????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)? 其最大靜轉(zhuǎn)矩為 =，能夠滿足機(jī)構(gòu)要求 [7]。maxjT 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：? Kgm????折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩為： ..?電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩為： max..????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 =[7]maxjT 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 =75r/min?mn又 =3r/min i= =25?snmsn蝸桿選用 40Cr, 4550HRC 蝸輪選用 103 鋁青銅估計(jì) =5m/s 查表得 =140MpasV??H?由式 21md?250KTZ??????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 —????????????????????查表得 m= =20 q=161d 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 =75r/min?mn由 =3r/min i= =25sn s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 =2 =401Z2Z 蝸桿 40Cr 45—50HRC 蝸輪 103 鋁青銅 估計(jì) =5m/s 查表得 =140MpasV??H?由式 可得221250mdKTZ???????????查表得 m=2 = q= =801d?2d （2） 由 =75r/min =20mn1i帶輪的主動(dòng)論轉(zhuǎn)速為 =?n由式 V 一般在 5——25m/s160dV??取 V=20m/s ??查表得：選帶輪為 Y 型帶 =28d由式 其中 為 V 帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率，一般為 —??????.???查表得：取 = ???????????取???V 帶基準(zhǔn)長度 ????????查表得： 取 =280d00872a???由 ???? 帶輪滿足要求 [8]。? 小手臂電機(jī)處蝸輪蝸桿、帶傳動(dòng)比的確定由小手臂擺動(dòng)選用電機(jī)為 45BF003 型可得，運(yùn)行頻率為 f=27000HZ=又 =3r/min 總傳動(dòng)比 i= =?s ?msn由大手臂擺動(dòng)電機(jī)確定的一級(jí)帶輪傳動(dòng)比為 =取二級(jí)帶輪傳動(dòng)比為 =12i小手臂擺動(dòng)電機(jī)蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為 ?39。12???由傳動(dòng)比為 =30 查表得： 蝸桿頭數(shù) =2 39。i Z=6039。21Z?蝸桿 40Cr 45—50HRC 蝸輪 103 鋁青銅 估計(jì) =5m/s 查表得 =140MpasV??H?由式 可得??221250HmdKTZ????????????查表得： m=1 =18 q=181d =60?2（1）由 =39。i1i帶輪的主動(dòng)論轉(zhuǎn)速為 =3r/min1n由式 V 一般在 5——25m/s160dV??取 V=20m/s ??查表得：選帶輪為 Y 型帶 =20d又 =1 ?2i 20????????取???V 帶基準(zhǔn)長度 ????????查表得： 取 =200d [8]??? 手腕擺動(dòng)電機(jī)處蝸輪蝸桿、帶傳動(dòng)比的確定由手腕擺動(dòng)處選用電機(jī)為 36BF003 型可得，運(yùn)行頻率為 f=27000HZ=?mn又 =5r/min 總傳動(dòng)比 i= =?s ?msn又 大手臂擺動(dòng)電機(jī)確定的一級(jí)帶輪傳動(dòng)比為 =小手臂擺動(dòng)電機(jī)確定的二級(jí)帶輪傳動(dòng)比為 =12i取三級(jí)傳動(dòng)比為 =13i蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為 ?39。123.???由傳動(dòng)比為 =18 查表得： 蝸桿頭數(shù) =2 39。i 1Z=3639。21Z?蝸桿 40Cr 45—50HRC 蝸輪 103 鋁青銅 估計(jì) =5m/s 查表得 =140MpasV??H?由式 可得221250mdKTZ???????21 .??????查表得： m=1 =18 q=18 =36[8]1d?2d 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： ??? ???? ??125VG 1???? 2..（1）繪制垂直面內(nèi)的彎矩圖由式 ???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 可得..??水平面內(nèi)的彎矩圖如下所示：圖 水平面內(nèi)的彎矩圖 [9]（2） 繪制合成彎矩圖在 C 和 D 處 ?? 在 E 處 . m??? 在 C 處 ?? 在 E 處 701581N? 在 D 處 ? 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：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 ??22eaMT??? ??軸的材料選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理查表得： 6Bpa????160bMpa??????????軸的直徑取 d=5 能夠滿足強(qiáng)度要求。?5 總 結(jié) 與 展 望經(jīng)過這么久的努力，六自由度機(jī)械手終于設(shè)計(jì)成功。在這段時(shí)間內(nèi)，我溫習(xí)和鞏固了大學(xué)三年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，綜合運(yùn)用了所學(xué)的機(jī)械和電子方面的知識(shí)，極大的提高了我分析問題，解決問題的能力?；仡欉^去的幾個(gè)月，感覺收獲頗豐：1) 通過對(duì)機(jī)械手的整體方案設(shè)計(jì)，典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使我對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的機(jī)械方面的知識(shí)以及專業(yè)方面的知識(shí)有了更深一步的了解和認(rèn)識(shí)，而不像以前一樣僅僅停留在書本的概念上。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)。3) 通過對(duì)各個(gè)典型機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，充分的理解和掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，并且也對(duì)專業(yè)上的智能控制和誤差控制方面有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。由于論文的研究時(shí)間、本人的能力和知識(shí)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?yàn)榱杂啥葯C(jī)械手控制系統(tǒng)是一個(gè)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(shí)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。2) 系統(tǒng)幾個(gè)主要模塊尚未進(jìn)行過實(shí)際考核，在工作可靠性、抗干擾性能等方面有待進(jìn)一步完善和提高。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。隨著科技和社會(huì)的進(jìn)步，智能機(jī)器人在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用。因此，我相信我們國家以后一定可以制造出更先進(jìn)、更科學(xué)、更人性化的機(jī)器人。謝 辭經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)?？粕漠厴I(yè)設(shè)計(jì)，由于所學(xué)知識(shí)有限，經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 首先要感謝和我一組作畢業(yè)設(shè)計(jì)的其他同學(xué)，我們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中相互學(xué)習(xí)，相互鼓勵(lì)。如果我們之間的相互幫助，此次設(shè)計(jì)的完成將變得非常困難。 然后還要感謝大學(xué)三年來所有的老師指導(dǎo)我們打下專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)特別是我的指導(dǎo)老師謝祖華老師在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中他給了我很多的靈感和建議，同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。感謝父母對(duì)我的關(guān)愛和教誨。 最后感謝我的母?！＝ù煌▽W(xué)院三年來對(duì)我的大力栽培。[參 考 文 獻(xiàn) ][1] 《工業(yè)機(jī)械手》[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,[2] [D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)：機(jī)械電子工程學(xué)院，2022[3] [M].天津：天津科技出版社，72[4] 楊柯楨，(第四版)[M].北京：高等教育出版社,[5] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[6] (第三版 第 5 卷)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[7] [M].北京：機(jī)械工業(yè)大學(xué)出版，[8] 龐振基，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200[9] (Ⅰ)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[10] (美)尼庫(Niku,)著；[M].北京:電子工業(yè)出版社,[11] 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 SystemAbstractMost 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。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.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, and experimental results in which a moving model train is tracked is presented, stably grasped, and picked up by the system. 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.I. INTRODUCTIONThe focus of our work is to achieve a high level