【正文】 祝愿所有給予我關心和幫助的老師、同學身體健康，萬事如意 ! 。 本文所開展的研究工作得到了湖北省自然科學基金項目“基于液壓轉(zhuǎn)角伺服的可重構(gòu)液壓機器人技術研究 (2022CDB03405)” 以及國家自然科學基金：易控轉(zhuǎn)角自伺服的內(nèi)置小型化可重構(gòu)液壓關節(jié)技術研究 (61105086)的資助，在此表示感謝 通過此次畢業(yè)設計，讓我把學過的專業(yè)知識集中起來，并且進一步的將知識運用到實踐中去，進行系統(tǒng)的學習與運用，使理論與實踐結(jié)合起來，增長了我的見識，豐富了我的所學。在此，我向蔣林老師表示衷心的感謝和誠摯的敬意。 參考文獻 [1] 潘存云，溫熙森 .漸開線環(huán)形齒球齒輪傳動原理與運動分析 ,機械工程學報2022,41(5):1～ 9. [2] Measson Y, David O, Louveau F, et al. Technology and control for hydraulic manipulators [J]. Fusion Engineering and Design, 2022, 9: 29～ 134. [3] 朱興龍 ,周驥平 ,顏景平 .一種新型的三自由度垂直相交運動解耦液壓伺服關節(jié)的設計 ,中國機械工程 ,13(21):1824～ 1826. [4] 梁錫昌 ,王光建 ,鄭小光 .基于螺旋機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)作動器研究 ,航空 學報 ,2022， 4(3).82 ～ 285. [5] 蔣林，陳新元，趙慧等 .基于液壓轉(zhuǎn)角伺服的液壓關節(jié)研究，機電 工程 程 ,2022,28(3): 265268. [6] 朱興龍，周驥平 .運動解耦機理分析與解耦關節(jié)設計 , 中國機械工程 ,2022,16(8)， 67 4～ 677 [7] 楊振中 ,周驥平 ,朱興龍 .解耦型液壓伺服肩關節(jié)的虛擬設計與分析，機械設計與研究， 2022,23(6),74～ 77. [8] 裘建新，葉樺，姜少杰． ADAMs 對長幅外擺線行星傳動的動力學仿真 [J]．機械設計， 2022， 21(12)： 48～ 49． [9] 李軍，刑俊文，覃文潔． ADAMs實例教程 [M]．北京：北京理工大學出版社， 2022． 11～12. [10] 李增剛． ADAMS 入門詳解與實例 [M]．北京：國防工業(yè)出版社， 2022. [11] 成大先主編 .機械設計手冊第 2 卷 [M].(第五版 ).化學工業(yè)出版社， 2022. 雷天覺主編 .液壓工程手冊，北京：機械工業(yè)出版社， 1988. [12] 陳奎生主編 .液壓與氣壓傳動 [M].武漢理工大學出版社 .2022. [13] 盧菊仙，李樹立，焦宗夏 . 一種有限角度旋轉(zhuǎn)式電液伺服閥 , 液 壓氣動與密封 ,2022,4:40～ 42. [14] 成大先主編 . 機械設計手冊第 4 卷 [M].(第四版 ). 化學工業(yè)出版社 . ～ 760 [15] 楊培元等 . 液壓系統(tǒng)設計簡明手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社， 2022 [16] 芮延年 . 機器人技術及其應用 . 北京：化學工業(yè)出版社， 2022 [17] DUBUSA G,DAVIDA O,NOZAISA F,et of a water hydraulis joint for remote handling operatings in the divertor region[J].Fusion Engineering and Design,2022(8 3),1845～ 1849 [18] NIEMINENA P,ESQUEA S,MUHAMMAD A,et hydraulic manipulator for fail safe and fault tolerant remote handling operations at ITER[J]. Fusion Engineering and Design,2022(84),1420～ 1424 [19] MEASSON Y ,DAVID O,LOUVEAU F,et and control for hydraulic manipulateors[J].Fusion Engineering and Design,2022(69),129～ 134 [20] 濮良貴，紀名剛 . 機械設計 . 北京：高等教育出版社， 2022. [21] 王黎欽 ， 陳鐵鳴 . 機械設計 . 哈爾濱 ： 哈爾濱工業(yè)大學 出版社， 2022. 致 謝 本畢業(yè)設計是在我的 指導老 師蔣林 老師 的悉心指導下完成的。比如缺乏綜合應用專業(yè)知識的能力，對機械個元件設計不熟練，對元件的性能特性不夠了解等等。 ； 3. 油道的工藝性有待提高； 4. 手爪運動時為帶旋轉(zhuǎn)的平動，對抓取穩(wěn)定性有一定的影響。設計主要有以下一些優(yōu)點： 1. 結(jié)構(gòu)簡單可靠，適用性廣； 2. 標準接口，很適合作為可重構(gòu)液壓機器人的關節(jié)以實現(xiàn)快速重構(gòu)的目的； 3. 用內(nèi)油道代替液壓軟管 ,避免與工件纏繞，或與周圍物體相碰而造成事故，并使得結(jié)構(gòu)緊湊；； 4. 油道設計巧妙可以在旋轉(zhuǎn)運動中傳遞液壓油； 5. 構(gòu)型方案可以根據(jù)實際要求進行靈活選??； 6. 采用舵機提供角度輸入，體積小力矩大，且本身就具有角度內(nèi)反饋控制，控制起來十分方便 與此同時也存在一些不足： 1. 由于使用單葉片，空間受到限制； 2. 由于考慮工藝性，設計時正開口死區(qū)存在 177。 結(jié)束語 可重構(gòu)模塊化機器人系統(tǒng)具有便捷的可重構(gòu)性和廣泛的適應性，其模塊化不僅面向制造者，也面向用戶，用戶可按照需求進行構(gòu)型設計。 故，材料滿足形變要求。 應力分布如圖 ，由圖可知最大應力 ? ? M P aM P a 2 0 7 6m a x ??? ?? 故，材料的滿足應力要求。 當機械手夾持住物體時，機械手下端與螺桿相對 靜止，且相互擠壓，上端受到物體的彈力，因此可以機械手抓的受力簡化成懸臂梁。 機械手抓的受力分析 機械手抓在工作的過程中，主要有螺桿傳遞轉(zhuǎn)矩，給左右手抓各一個軸向力，左右兩手手抓所受的軸向力大小相等，方向相反。通過 Pro/engineer 環(huán)境中的全局干涉檢查判斷機械手工作時不存在干涉問題。 2）單擊“播放當前結(jié)果集”，進行全局干涉檢查分析。在 Pro/engineer 環(huán)境中干涉檢查的步驟是：1）選擇“ Mechanism”中的“回放”命令。而在此之前運用 Pro/E 中插入跡曲線選定需要控 制的端點如機械手爪的末梢點和定義伺服電機就可以繪制出其三維的運動軌跡如圖 圖 機械手的運動軌跡 動態(tài)模擬 圖 機械手運動前 圖 機械手抓持時 干涉檢查 干涉檢查的目的是分析機械手工作裝置個傳動機構(gòu)可能出現(xiàn)的運動干涉及“死點”位置，這是保證工作裝置能正常工作的必要條件。然后通過運行可以得到測量結(jié)果和回放動畫。 /s。通過設置其屬性可以定位其轉(zhuǎn)動的速度或者加速度。 運動仿真 在機械手爪部分按照設計要求有 1 個自由度，對應 1 個舵機進行控制，所以在運動仿真中需要定義 1處伺服電機，而因為每個舵機需要正反 2 個方向轉(zhuǎn)動故需要在機構(gòu)（ Mechanism）模塊中用到伺服電動機定義（ Servo Motor Definition），如圖 圖 伺 服電機定義 （ 1）伺服電機 伺服電機是機構(gòu)仿真中的旋轉(zhuǎn)動力原件。 另外還需要定義一個“平移”約束來定義安裝的軸向位置，通?？梢匀≥S承端面和軸或者孔的一個面使用“對齊”屬性選擇“重合”。先可將上下箱體裝配好后，第一個裝配，選擇缺省模式，系統(tǒng)默認為不動件。 基于 pro/e 的三維建模 （ 1）由上面的計算可知機械手各零件的基本尺寸，要是利用 Pro/e 中的拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等基本操作，建立工作裝置三維實體模型，其中軸承，可以使用簡化畫法。由梯形螺紋的螺距 P=10mm，條數(shù) n=4，則導程 S=Pn=40mm，轉(zhuǎn)角自伺服閥轉(zhuǎn)角的范圍為 ? 1650，則單只機械手的位移A1= mmmmSZZ 2924180 4019165180160 21 ?? ?????。m = N178。 7 機械手的運動仿真 由上面的 計算可知，機械手的最大抓緊力 Fmax=，傳輸力矩 Ts= N178。 25，螺栓 GB/T 5782 M5179。根據(jù)關節(jié)尺寸及為了方便加工，統(tǒng)一選擇 M5的螺栓螺母。螺釘GB/T5780 M5。選定后進行強度校核： 螺釘軸向力 NNSPF S 284582276108 ????? () 螺釘受力面積 2222 =mm4 5π=4 dπ=A MP aAF S ???? () MP aMP aS ts 1852370][ ??? ?? () ][??? 強度滿足要求。由 GB/T 10962022，選 C 型鍵，Lhb ?? = 1766 ?? ， 2/bLl ?? 得 ? ? MPaMPakld Tpp 505 3022 ???????? ?? 故強度滿足要求。 傳輸軸鍵 的校核 由輸入軸的直徑 22mm， T1= N178。由 GB/T 10962022，選取 A 型鍵，Lhb ?? = 1566 ?? ， bLl ?? 得 ? ? MPaMPakld Tpp 400 0022 ???????? ?? 故強度不滿足要求。 輸入軸鍵的校核 由輸入軸的直徑 20mm， T1=40 N178。鍵的主要失效形式為，鍵，軸槽和輪轂三者強度最弱的工作面被壓潰。 軸的結(jié)構(gòu)圖如圖 。 前面選取軸材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，由 文獻 [21]表 151查得 [σ1]=70 MPa。mm 扭矩 T T=T2? 5%25000 =mm MV= 圖 軸的彎矩圖和扭矩圖 圖 從