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1、姿徽建统工洼曇检毕业设计（论文）专业班级学生姓名学号课题指导教师机械设计制造及其自动化05城建机械2班赵远宇05290070231多自由度机械手机械设计2009年5月28H摘要文中设计了一种六口由度机械手。该机械手主要由底座，腰部，主板，大手臂，小手臂，手腕，夹爪组成，采用步进电机驱动，单片机控制。手臂的尺寸与人手臂的大小相当。手臂的运动主要包括：腰部转动，大手臂摆动，小手臂摆动,手腕摆动，手腕转动，夹爪夹取。此手臂的空间活动半径0.5叫定位精度为5mm.它能够抓取垂量较轻的物体，并放到预定位置。该机械手有过载保护以及断屯空间位置的口锁功能•可以
2、用于教学演示，或者在有放射性的环境中完成特定工作。文中对机械手进行了正运动学分析，采用齐次坐标变换法得到了机械手末端位置和姿态随关节夹角Z间的变换关系，并完成了总体机械结计、步进电机选型、蜗轮蜗杆及带传动比的确定以及部分重要零件的设计。关键词：机械手六自由度步进电机同步带。AbstractAkindofmanipulatorofsixdegreesoffreedomhasbeendesignedinthispape匚Thismanipulatorismadeupofthefoundation,thewaist,thebigarm,thesmall
3、arm,thewrist,andtheclaw;themanipulatorisdrivenbysteppermotor,andcontrolledbysinglechip.Thesizeofthemanipulatorisequalinthesizetothearmsofpeople.Locomotionofthemanipulatorincludes:waistturning,bigarmswung,smallarmswung,wristswung,wristrotating,clawfetching.Theradiusofactionis0
4、.5m,andtheaccuracyis5mm.Itcanpickthelight-weightobject,andputittotherecalculatedposition・Themanipulatorhasoverloadprotectionfunction,andspacepositionself-lockfunction.Thisarmcanbeusedinteaching,orinradioactiveenvironments.Inthispaper,robotkinematicanalysisiscarriedoutusinghom
5、ogeneouscoordinatetransformationmethodwastheendmanipulatorjointpositionandattitudewiththechangingrelationshipbetweentheangleandsteppermotordesigning,physicalconstructiondesigninghadbeencompleted.Keywords：manipulator,sixdegreesoffreedom,steppermotor,lockingband.目录目录41绪论61.1国内机
6、械手研状61.2机械手的构成71.3机械手的发展趋势91.4本设计课题的背景和意义92机械手的总体方案设计102.1机械手基本形式的选择102.2机械手的主要部件及运动112.3驱动机构的选择122.4传动机构的选择123机械手的数学建模123.1机器人数学基础123.2机器人的运动学方程134机械手的整体设计计算154.1手部设计基本要求154.2典型的手部结构164.3机械手手指的设计计算164.3.1选择手抓的类型和加紧机构164.3.2手抓加紧力与驱动力的力学分析164.4驱动电机的选择174.4.1手指张合电机的选择174.4.2手腕电
7、机的选择194.4.3大手臂摆动电机的选择194.4.4小手臂摆动电机的选择204.4.5手腕摆动电机的选择204.5涡轮蜗杆、带轮的选择及传动比的确定214.5.1底座电机处涡轮蜗杆的传动的确定214.5.2大手臂电机处涡轮蜗杆及带传动的确定224.5.3小手臂电机处涡轮蜗杆及带传动的确定234.5.4手腕摆动电机处涡轮蜗杆及带传动的确定244.6小手臂摆动处轴的校核255总结与展望29谢辞30［参考文献］31附录一科技文献翻译32附录二毕业设计任务书与开题报告46多自由度机械手机械设计1绪论机械手(memipul3tor)是一种能按给定的程序
8、或耍求，口动地完成物体(材料、工件、零件或工具等)传送或操作作业的机械装置，它能部分地代替人来进行繁重、危险、重复等手工作业。在工业生产
