【文章內(nèi)容簡介】 靜轉矩為 = ，能夠滿足機構的要求 [7]。maxjT 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。則手腕部分折算到外軸上的轉動慣量為 ..lJmKgm?????????手腕部分折算到外軸上的轉矩為：? ?手腕部分擺動電機的最大靜轉矩為： ?????選用常州寶馬集團前楊電機電器有限公司的 36BF003 型電機? 其最大靜轉矩為 =，能夠滿足機構要求 [7]。maxjT 底座轉動電機的選擇初步估計機身重量為 15Kg,轉動速度為 3r/min折算到電機轉軸上的轉動慣量為：? Kgm????折算到電機軸上的轉矩為： ..?電機的最大靜轉矩為： max..????選用常州寶馬集團前楊電機電器有限公司的 55BF003 型電機?其最大靜轉矩為 =[7]maxjT 蝸輪蝸桿、帶輪的選擇及傳動比的確定 底座電機處蝸輪蝸桿傳動的確定由選用電機為 55BF003 可得，運行頻率 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 =5m/s 查表得 =140MpasV??H?由式 21md?250KTZ??????其中 K 為載荷系數(shù)，當考慮載荷集中和動載荷影響時，K 取 —????????????????????查表得 m= =20 q=161d 大手臂電機處蝸輪蝸桿及帶傳動的確定由選用 55BF003 電機運行頻率 f=18000HZ =75r/min?mn由 =3r/min i= =25sn s取蝸輪蝸桿傳動比為 20 帶輪傳動比為 （1）由傳動比 i=20 查表得 =2 =401Z2Z 蝸桿 40Cr 45—50HRC 蝸輪 103 鋁青銅 估計 =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帶輪的主動論轉速為 =?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 帶傳動的滑動率，一般為 —??????.???查表得：取 = ???????????取???V 帶基準長度 ????????查表得： 取 =280d00872a???由 ???? 帶輪滿足要求 [8]。? 小手臂電機處蝸輪蝸桿、帶傳動比的確定由小手臂擺動選用電機為 45BF003 型可得，運行頻率為 f=27000HZ=又 =3r/min 總傳動比 i= =?s ?msn由大手臂擺動電機確定的一級帶輪傳動比為 =取二級帶輪傳動比為 =12i小手臂擺動電機蝸輪蝸桿的傳動比為 ?39。12???由傳動比為 =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 =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帶輪的主動論轉速為 =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 帶基準長度 ????????查表得： 取 =200d [8]??? 手腕擺動電機處蝸輪蝸桿、帶傳動比的確定由手腕擺動處選用電機為 36BF003 型可得，運行頻率為 f=27000HZ=?mn又 =5r/min 總傳動比 i= =?s ?msn又 大手臂擺動電機確定的一級帶輪傳動比為 =小手臂擺動電機確定的二級帶輪傳動比為 =12i取三級傳動比為 =13i蝸輪蝸桿的傳動比為 ?39。123.???由傳動比為 =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 =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 小手臂擺動處軸的強度較核（1）小手臂擺動軸的受力分析圖如下：圖 小手臂擺動軸的受力分析圖 [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]軸的危險截面為中心 E 點? 當量彎矩為 ??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 能夠滿足強度要求。?5 總 結 與 展 望經(jīng)過這么久的努力，六自由度機械手終于設計成功。在這段時間內(nèi)，我溫習和鞏固了大學三年所學的專業(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?；仡欉^去的幾個月，感覺收獲頗豐：1) 通過對機械手的整體方案設計，典型結構設計，使我對大學四年所學的機械方面的知識以及專業(yè)方面的知識有了更深一步的了解和認識，而不像以前一樣僅僅停留在書本的概念上。2) 掌握了機械結構整體方案設計的原則和要求，在設計過程中熟練的查取了相關的設計手冊，為以后工作上的需要打下了堅實的基礎。3) 通過對各個典型機構的設計，充分的理解和掌握了機械設計方面的知識，并且也對專業(yè)上的智能控制和誤差控制方面有了更加深刻的認識。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。2) 系統(tǒng)幾個主要模塊尚未進行過實際考核，在工作可靠性、抗干擾性能等方面有待進一步完善和提高。此外系統(tǒng)在總體布局和結構設計上離實際應用還有一些待完善之處。隨著科技和社會的進步，智能機器人在人們生活的各個領域發(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、更科學、更人性化的機器人。謝 辭經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個?？粕漠厴I(yè)設計，由于所學知識有限，經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。 首先要感謝和我一組作畢業(yè)設計的其他同學，我們在本次設計中相互學習，相互鼓勵。如果我們之間的相互幫助，此次設計的完成將變得非常困難。 然后還要感謝大學三年來所有的老師指導我們打下專業(yè)知識的基礎特別是我的指導老師謝祖華老師在這次的畢業(yè)設計中他給了我很多的靈感和建議，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。此次畢業(yè)設計才會順利完成。感謝父母對我的關愛和教誨。 最后感謝我的母?！＝ù煌▽W院三年來對我的大力栽培。[參 考 文 獻 ][1] 《工業(yè)機械手》[M].上海:上?？茖W技術出版社,[2] [D].哈爾濱工業(yè)大學：機械電子工程學院，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：機械工業(yè)出版社，[6] (第三版 第 5 卷)[M].北京：化學工業(yè)出版社，[7] [M].北京：機械工業(yè)大學出版，[8] 龐振基，[M].北京：機械工業(yè)出版社，200[9] (Ⅰ)[M]. 北京：機械工業(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 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