三自由度机械臂

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1、....编号：哈尔滨工业大学大学生创新训练项目申请书项目名称：三自由度机械臂申请级别：校级执行时间：2014年4月至2014年7月负责人：张猛学号：1120810815联系电话：13206689517电子邮箱：1203385044@qq.com院系及专业：机电工程学院机械设计制造及其自动化专业指导教师：王晓溪职称：高级工程师联系电话：13936248568电子邮箱：wxiaoxi@hit.edu.cn院系及专业：计时仪表哈尔滨工业大学本科生院填表日期：2014年4月9日........项目名称：三自由度机械臂申请经费：3000元一、课题组成员：（包括项目负责人、按

2、顺序）姓名性别所在院年级学号身份证号本人签字张猛男机电工程学院大二1120810815232331199310101218许昭阳男机电工程学院大二1120810806150429199108210017孟铃涵男机电工程学院大二1120810806232303199407227014赵名璐男机电工程学院大二1120810306210902199203123521吉万炜男机电工程学院大二1120810606220282199508255619二、指导教师意见：签名：年月日三、院（系）专家组意见：组长签名：（盖章）年月日四、学校专家组意见：批准经费：元组长签名：（盖章）

3、年月日........五、立项报告（一）项目简介在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。机械臂是当今在机械人学领域中得以最为广泛应用的先进自动化机器，在医学治疗、工业制造、娱乐服务、半导体制造、军事以及太空研究等领域中都发挥着重要的作用，得到相当的发展。虽然它们的形态不尽相同，但有着一个共同之处，那就是都可以

4、接受指令，从而精准地定位到二维空间乃至三维空间的某一确定点进行工作。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在工业应用领域里，有的时候并不需要机械臂一定具有完完全全的三个自由度，而仅仅需其中的某一个或某几个自由度。直角坐标系机械臂能够通过单轴机械臂有机组合而成。单轴的机械臂作为一个单一的组件，其在工业中的

5、应用广比较广泛。单轴的机械臂的组件化，这样一来就大大减少了工业设计的原有成本，因为一些专业制造厂商拥有较好的质量保证技术和批量生产等优势，这使得用组件设计机械臂比自行设计机械臂更为具有优势。（二）申请理由小组成员们学习了电工技术、c语言程序设计、机械原理等相关课程，具备设计三自由度机械臂的最初步的知识。并且从图书馆借了一些单片机使用以及机械原理的相关书籍。通过各种实验和金工实习大家有了一定的动手能力。（三）立项背景1.研究现状（1）结构形式多种多样。机械臂之所以称之为机械臂，其取名的由来是因为机械臂是为了模拟人的手臂来作业的，并且，从外形来看，其极似人的手，只是灵

6、活性比人的手要差些。在机械臂所使用的各个领域之中，机械臂的外形并没有严格的标准，没有国标化，也不需要国标化。其外形的设计完全有适用环境而异，也因此机械臂的机构各不相同，种类繁多。在各领域中，机械臂发挥着你独有的特性与优越性，服务人类。（2）机械臂的使用范围、领域十分广。人们按照自己的需求，为了实现自己预设的构想，进而设计出了机械手，它被广泛应用与各个领域，小到家庭用具，大到国防科技，这些领域都是他的天堂，他都可以大展身手。它可以实现的动作也不仅仅只是简单的运动，还是蛮多的，比如说物体的搬移，位置的精准定位，模拟系统等。（3）智能化........对于机械臂来说，其

7、中一个比较麻烦的事就是如何确定目标在哪里，也就是定位目标，经过一段时间的研究，随着传感器技术的发展，这一类难题也慢慢得到解决。传感器能够反映机械臂的动态，及时形成有效信息并将其反馈到处理中心，中央处理中心并做出及时的分析计算，作出相应的动作，控制目标。对于机械臂作业对象来说，其外形各不相同，随时都会遇到不同情况，但机械臂能够通过传感器，准确的判断目标的位置，并准确的确定加持部位，将目标物送往下一道程序流程，在车间中，可以采用机械臂操作，实现无人车间，目前也取得了喜人的成果。2.研究趋势（1）一手多用，多功能机械臂。抑制手臂可以实现对多重目标的操作，实现多种动作，适

8、用于各种用