机械手的设计及人体运动学仿真

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时间:2019-07-10

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1、学号:14113503040毕业论文题目:机械手的设计及人体运动学仿真作者文富荣届别2015届院别机械工程学院专业机械电子工程指导教师李锶职称副教授完成时间2015年5月20日摘要伴随现代科学技术的发展,机器人的应用从汽车制造领域逐渐拓展至其它许多领域。为了使机器手的使用更加简便,提高资源的使用效率,本课题提出一款基于单片机无线控制系统的机械手设计。在机械手的运动设计中,通过无线遥控技术,舵机控制技术,传感器技术以及微机控制技术结合人体运动学的仿真来实现机械手的控制。该设计主要分为机械手硬件部分、信号采集装置部分、无线信号传输部分、信号处理部分组成,通过

2、单片机系统控制,实现机械手运动灵活,无线操作控制,机构联动等目的。关键字:机械手;单片机;无线遥控;信号采集;运动学仿真;IAbstractWith the development of modern science and technology, the use of robots from many fields gradually expand to other automobile manufacturing field.In order to make easier use of machine hand, improve the effici

3、ency of resource use, this topic proposed a wireless control system of manipulator based on single chip design.In the movement of the manipulator design, through the wireless remote control technology, servo control technology, sensor technology and computer control technology in

4、 combination with the human body kinematics simulation to achieve control of the manipulator.This design is mainly divided into mechanical hardware, signal acquisition device, a wireless signal transmission, a signal processing parts, controlled by single chip microcomputer syste

5、m, realize the flexible manipulator movement, wireless control operation, institutional cooperation purpose.Keywords:Manipulator;Singlechipmicrocomputer;wirelessremotecontrol;Signalacquisition;Kinematicssimulation;I湖南理工学院毕业设计(论文)目录摘要IABSTRACTII目录III1前言12机械手设计的提出与功能定位22.1设计思想22.2设

6、计方案的比较22.2.1机械手的驱动设计22.2.2机械手控制系统的选型22.3机械手总体设计方案33机械手执行机构设计53.1机械手自由度的设计53.2机械手运动空间的MATLAB仿真53.3机械手驱动源的计算选型83.4机械手的结构部件设计84信号采集装置设计54.1手臂信号采集装置结构设计54.2手部信号采集的机构设计54.5信号采集传感器的计算与选型85硬件电路设计105.1信号采集处理电路105.2控制信号处理电路115.3其他模块的电路设计125.4总体电路图136软件设计146.1初始化程序设计156.2信号采集处理程序设计156.3控制信

7、号执行程序设计16III湖南理工学院毕业设计(论文)小结26参考文献27致谢28附录五自由度机械手实物图人体手臂运动信号采集装置实物图五自由度机械手控制程序III湖南理工学院毕业设计(论文)前言机械手是最早出现的工业机器人,也是最早出现的现代机器人,距第一台工业机器人1962年在美国诞生,机器人已经有了三十多年的发展史。机械手主要是机械制造技术与电子信息技术的物一体化产,它能够接受指令,精确地定位到三维或二维空间上的某一点进行操作。现今的机械手已经可以代替人类的很多生产活动,它具有可以在恶略环境下工作,生产效率比普通人工要高,运行稳定等优点。随着科技的进

8、步机械手臂的发展十分迅速,逐渐被大众所接受。在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事

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