三爪蘋(píng)果采摘機(jī)械手設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說(shuō)明書(shū)】,含CAD圖紙和說(shuō)明書(shū),蘋(píng)果,采摘,機(jī)械手,設(shè)計(jì),cad,圖紙,以及,說(shuō)明書(shū),仿單 三爪蘋(píng)果采摘機(jī)械手設(shè)計(jì) 三爪蘋(píng)果采摘機(jī)械手設(shè)計(jì)摘 要 蘋(píng)果采摘機(jī)器執(zhí)行器是采摘機(jī)器的重要部件，它的設(shè)計(jì)通常被認(rèn)為是機(jī)器人的核心技術(shù)。 本次設(shè)計(jì)首先，調(diào)查了采摘機(jī)及其末端執(zhí)行器的研究及發(fā)展現(xiàn)況；接著，通過(guò)現(xiàn)有蘋(píng)果采摘機(jī)末端執(zhí)行器及人工采摘蘋(píng)果時(shí)原理進(jìn)行分析，在此分析基礎(chǔ)上提出了總體結(jié)構(gòu)方案；其次，對(duì)各主要機(jī)構(gòu)及其零件進(jìn)行設(shè)計(jì)與選擇；然后，通過(guò)靜力學(xué)分析進(jìn)行了校核；最后，采用Pro/E三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行了虛擬設(shè)計(jì)及仿真分析。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，鞏固了大學(xué)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，如：機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、公差與互換性理論、機(jī)械制圖等；掌握了普通機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法并能夠熟練使用AutoCAD、Pro/E軟件，對(duì)今后的工作與生活具有極大意義。 關(guān)鍵詞：蘋(píng)果采摘，執(zhí)行器，手指，設(shè)計(jì) Abstract Apple picking machine is an important part of the picking machine. Its design is often considered as the core technology of the robot. This design first, the research and development status of the picking machine and its end effector;Then, through the analysis of the principle of the end effector of the apple picking machine and picking apples, the overall structure scheme is put forward;Secondly, the design and selection of the main body and its parts are carried out;Finally, the virtual design and simulation analysis of Pro/E 3D design software are carried out. Through this design, we have consolidated the professional knowledge of the University, such as: mechanical principle, mechanical design, material mechanics, tolerance and exchange theory, mechanical drawing, etc.; Master the design method of common mechanical products and be able to skillfully use AutoCAD, Pro/E software, for the future work and life of great significance. Key words: Apple picking, Actuator, Finger, Design 目 錄 摘 要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1課題研究背景及意義 1 1.2 國(guó)內(nèi)外采摘機(jī)器發(fā)展現(xiàn)況 1 1.3 采摘機(jī)器末端執(zhí)行器研究現(xiàn)狀 2 1.3.1獲取方式 2 1.3.2分離方式 3 第二章 總體方案確定 5 2.1設(shè)計(jì)要求 5 2.2蘋(píng)果采摘特點(diǎn)分析 5 2.3總體方案設(shè)計(jì) 5 第三章 主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇 7 3.1驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7 3.1.1驅(qū)動(dòng)方案的選擇 7 3.1.2電動(dòng)機(jī)的選擇 7 3.1.3絲桿副的選型與校核 9 3.1.4軸承的選擇與校核 12 3.1.5鍵的選擇與校核 12 3.2手指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 3.2.1手指數(shù)量 13 3.2.2手指關(guān)節(jié)數(shù)量 13 3.2.3手指的材料 13 3.3機(jī)架的設(shè)計(jì) 14 第四章 力學(xué)分析與校核 15 4.1手指的工作原理 15 4.2抓取時(shí)的靜態(tài)力學(xué)模型 15 4.3運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 17 4.4夾持誤差計(jì)算 18 第五章 三維設(shè)計(jì)與仿真分析 21 5.1 軟件概述 21 5.2三維設(shè)計(jì)與裝配 22 5.2.1零件三維設(shè)計(jì) 22 5.2.2虛擬裝配 23 5.3仿真分析 24 5.3.1仿真的簡(jiǎn)單介紹 24 5.4.2仿真過(guò)程 25 總 結(jié) 28 參考文獻(xiàn) 29 致 謝 30 37 三爪蘋(píng)果采摘機(jī)械手設(shè)計(jì) 第一章 緒論 1.1課題研究背景及意義 在中國(guó)蘋(píng)果是一個(gè)主要的水果，2010年蘋(píng)果總產(chǎn)量占32.73三大水果，水果（蘋(píng)果，桔子，梨頭。此外，蘋(píng)果在中國(guó)的領(lǐng)土面積2848畝，產(chǎn)量26萬(wàn)噸，占世界的35%，蘋(píng)果面積、產(chǎn)量、規(guī)模最大的世界蘋(píng)果采摘機(jī)器人采摘過(guò)程。在很大程度上可以大大提高效率，節(jié)約成本，但可摘摘果過(guò)程中的機(jī)械損傷，機(jī)械性損傷是一種入侵的病原微生物，是錯(cuò)誤的主要原因?yàn)椴僮髫?fù)荷的瘀傷，打破，從而使變質(zhì)腐爛的水果，每年達(dá)30 40%的損失高達(dá)10億人民幣。直接接觸臂部分果實(shí)，所以開(kāi)發(fā)一個(gè)容易損壞的水果和小型機(jī)械手是特別重要的。 “采摘機(jī)器的末端執(zhí)行器是一個(gè)安裝在移動(dòng)設(shè)備或者采摘機(jī)器手臂上，使其能夠拿起一個(gè)對(duì)象，并且具有處理、傳輸、夾持、放置和釋放對(duì)象到一個(gè)準(zhǔn)確的離散位置等功能的機(jī)構(gòu)?！边@是末端執(zhí)行器的一個(gè)定義。 采摘機(jī)器的抓取作業(yè)方式在工業(yè)生產(chǎn)中是一個(gè)重要的運(yùn)用，機(jī)器是一個(gè)全面的強(qiáng)大的自動(dòng)化設(shè)備，裝置的執(zhí)行器是直接導(dǎo)致了大多數(shù)的任務(wù)，完成任務(wù)后的結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì)，多種結(jié)構(gòu)。通常，根據(jù)使用和機(jī)械手爪的結(jié)構(gòu)的變化，吸附出口和專(zhuān)用工具三類(lèi)。在大多數(shù)情況下，執(zhí)行器是為特定用途而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，也可以是一個(gè)大型的多功能性的執(zhí)行者。 現(xiàn)有的末端執(zhí)行器機(jī)構(gòu)的性能并從國(guó)情出但有些技術(shù)還不成熟，因此，如何在現(xiàn)有的條件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性能可以滿足不同的功能要求，研制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高，采摘機(jī)端是我們最重要的任務(wù)。 1.2 國(guó)內(nèi)外采摘機(jī)器發(fā)展現(xiàn)況 水果和蔬菜在采摘機(jī)器人的研究始于20世紀(jì)60年代，在美國(guó)，主要用于氣動(dòng)機(jī)械清洗方法和非定常的風(fēng)格。缺點(diǎn)是，水果的脆弱性，效率不高，不存在很大的局限性，特別是選擇性的收獲，揀軟的，新鮮的水果和蔬菜。但此后，隨著電子技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是在工業(yè)機(jī)器人，更成熟的技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，采摘機(jī)器人的研究得到了迅速的發(fā)展。目前，日本，荷蘭，法國(guó)、英國(guó)、意大利、美國(guó)、以色列、西班牙和其他國(guó)家的成功推出了水果和蔬菜采摘機(jī)器人的研究相關(guān)方面的研究主要的橘子，蘋(píng)果，西紅柿，黃瓜，番茄，蘆筍，花椰菜，葡萄、甜瓜、草莓、菊花、蘑菇，但這些好處還真的不的商業(yè)操作的機(jī)器人。 農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究起步相對(duì)較晚，但在過(guò)去幾年的快速發(fā)展，也已經(jīng)有了大量的研究。張劍峰董劍，張志勇，自適應(yīng)控制算法的設(shè)計(jì)，如采摘機(jī)器人的機(jī)器人魯棒跟蹤設(shè)計(jì)的立體視覺(jué)傳感器；中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，劉兆祥，劉崗，誰(shuí)發(fā)現(xiàn)了蘋(píng)果方面蔡健榮江蘇大學(xué)的三維信息，如恢復(fù)的障礙，柑橘采摘機(jī)器人障礙識(shí)別技術(shù)的研究；南京農(nóng)業(yè)大學(xué)和政府接管的水果和蔬菜的控制技術(shù)的研究王學(xué)林與外環(huán)的長(zhǎng)影。 在中國(guó)，蘋(píng)果沒(méi)有手工收集采集器完成，效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境惡劣的工作。目前，采摘機(jī)對(duì)蘋(píng)果最近也報(bào)道較少，國(guó)內(nèi)一些收集機(jī)的專(zhuān)利，如堅(jiān)果提取掛鉤，這些專(zhuān)利可以在一定程度上降低勞動(dòng)強(qiáng)度采集器的工作人員的工作條件，改變選擇；但是，基本上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以沒(méi)有選擇從根本上解決困難，效率低。本研究以設(shè)計(jì)為蘋(píng)果采摘機(jī)的實(shí)際目標(biāo)，工作環(huán)境特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，深入分析了蘋(píng)果不使用軟件來(lái)和蘋(píng)果，Pro / E收集機(jī)三維設(shè)計(jì)、虛擬裝配設(shè)計(jì)蘋(píng)果機(jī)端，收集的表演者?；窘鉀Q了選擇大，勞動(dòng)效率低，具有一定的發(fā)展前景。 1.3 采摘機(jī)器末端執(zhí)行器研究現(xiàn)狀 水果和蔬菜的采摘機(jī)器人的末端執(zhí)行器，是另一個(gè)重要組成部分，它的設(shè)計(jì)通常被認(rèn)為是機(jī)器人的核心技術(shù)之一?？偟膩?lái)說(shuō)，水果和蔬菜，看起來(lái)很脆弱，它的形狀和生長(zhǎng)的情況通常是復(fù)雜的。 1.3.1獲取方式 果實(shí)采集和分離是獲取機(jī)器人末端的兩個(gè)關(guān)鍵的行動(dòng)必須達(dá)到的，首先，通過(guò)捕獲、吸入、安裝等。的方法，取得了一定的成果，然后折疊，剪切不同的方法，如完成果實(shí)和果梗的分離。從已發(fā)表的文獻(xiàn)，主要?dú)w為兩類(lèi)獲得的果實(shí)不夾夾緊和類(lèi)。果實(shí)和果梗的分離方法有傳統(tǒng)的皺縮，破碎和通過(guò)剪刀或切刀，有了一個(gè)新的熱切割方法等。 （1）直接切斷式 這類(lèi)末端執(zhí)行器通常是直接剪斷。例如，日本的發(fā)展，甜椒，番茄采摘機(jī)器人的端到端的表演者收割結(jié)束美國(guó)的柑橘，表演者是這樣的結(jié)構(gòu)，如圖1-1、1-2所示。 圖1-1 甜椒采摘末端執(zhí)行器 圖1-2 番茄采摘末端執(zhí)行器 這類(lèi)末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，植物冠層、葉片和果實(shí)，具有一定的抗沖擊的水果和蔬菜。 （2）吸入式 這類(lèi)非夾持類(lèi)末端執(zhí)行器主要通過(guò)吸入真空系統(tǒng)的內(nèi)端將表演者的果實(shí)，然后切斷，折疊，如分離果實(shí)和果梗。 如圖1-3所示比利時(shí)發(fā)展蘋(píng)果不的機(jī)器人末端的漏斗，漏斗內(nèi)安置室的設(shè)計(jì)形式，在夾持范圍時(shí)，吃水果時(shí)，將再次打開(kāi)吸入真空吸果梗，將基于旋轉(zhuǎn)折疊水果采摘下來(lái)。 圖1-3 蘋(píng)果采摘末端執(zhí)行器 吸入式末端執(zhí)行器的工作原理，硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，類(lèi)似的果實(shí)梗柔弱的細(xì)長(zhǎng)的，溫柔的，草莓和其他水果相比，接受吸入途徑獲得更多的安裝，夾上的端部執(zhí)行器是可行的，但這樣的個(gè)體差異的適應(yīng)能力較差的果實(shí)大小的動(dòng)作慢，穩(wěn)定性不高。 （3）夾緊類(lèi) 這類(lèi)末端執(zhí)行器，他的持有人通常由真空吸和數(shù)目不等的手指。根據(jù)夾持器可分為兩個(gè)手指的數(shù)量和大量的指型。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)張凱良等人設(shè)計(jì)的原理，草莓產(chǎn)量，他們的機(jī)器，如圖1所示。1 - 4，此端的表演者在爪的夾緊機(jī)構(gòu)的主要機(jī)及其附屬部件。 1.手指 2.內(nèi)螺紋管 3.絲杠 4.電機(jī) 圖1-4 機(jī)械爪機(jī)構(gòu)示意圖 1.3.2分離方式 現(xiàn)有的研究收集機(jī)器人端，使用折疊，斷裂或剪切，分離模式，減少一些原則上的端部執(zhí)行器進(jìn)行新的嘗試。 （1）扭斷、折斷、拉斷 折疊是腕關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的使用和周轉(zhuǎn)需要折疊后在果實(shí)進(jìn)行多次往復(fù)扭轉(zhuǎn)的菌柄，可以禁用表演者的花梗，端的工作需要更多的空間，很難避免的障礙。因此，水果和蔬菜，水果柄易故障更實(shí)用，如番茄的選擇，但對(duì)水果和蔬菜的菌柄的靈活性，選擇了較低的成功率。 （2）剪切 很大一部分的收獲機(jī)器人端切刀切斷裝置或安裝剪刀，花序梗，實(shí)現(xiàn)水果，花序梗的分離。 （3）熱切割 荷蘭黃瓜采摘機(jī)器人的末端執(zhí)行瓦寧根大學(xué)發(fā)展中的根、莖的變化使用兩個(gè)相反的電極分離的傳統(tǒng)方法，熱的時(shí)候，兩個(gè)電極之間的接觸和高頻電流的莖，莖高水分含量的快速建立，以阻止將高溫“腰斬”。這種方法避免了相互的病原體感染和流失的問(wèn)題，但該方法需要兩個(gè)電極和莖的長(zhǎng)度相同的必須是可靠的，傳統(tǒng)方法的限制的接觸和植物的莖和冠空間栽培番茄品種用剪刀，所以所有的方法很難達(dá)到滿意的結(jié)果。 第二章 總體方案確定 2.1設(shè)計(jì)要求 本課題所設(shè)計(jì)的機(jī)械手應(yīng)該具有制造成本低、控制簡(jiǎn)單、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好等特點(diǎn)同時(shí)機(jī)械手的整機(jī)設(shè)計(jì)，要遵循以下的設(shè)計(jì)原則： （1）執(zhí)行器有三到四個(gè)手指，每個(gè)手指有三節(jié) （2）夾持蘋(píng)果直徑5-15cm，高度5-15cm 2.2蘋(píng)果采摘特點(diǎn)分析 目前，實(shí)現(xiàn)采摘的主要徑選擇了以下類(lèi)型： （1）通過(guò)吸盤(pán)緊緊抓住水果，然后用工具，如剪刀剪莖這個(gè)方法需要一個(gè)很好的位置的檢測(cè)和準(zhǔn)確的調(diào)整端執(zhí)行者的姿態(tài)，從而增加了控制系統(tǒng)的機(jī)理的復(fù)雜性和困難。 （2）用剪刀腳，腳這個(gè)方法需要很好的位置，以識(shí)別和精確地調(diào)節(jié)傳動(dòng)的末端位置，提高了系統(tǒng)的控制機(jī)制的復(fù)雜性和困難。 （3）對(duì)激光切割機(jī)，該方法還具有良好的檢測(cè)要求高的秸稈在視覺(jué)系統(tǒng)中的位置。 （4）手動(dòng)選擇蘋(píng)果的食指，輕輕地把水果，秸稈，然后向上，使果柄和果枝斷開(kāi)從脫落，果實(shí)整齊的刪除。 蘋(píng)果莖脆弱，容易分離，因此，通過(guò)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)手腕，手柄的運(yùn)動(dòng)仿真和實(shí)現(xiàn)分離的人克服菌柄摘蘋(píng)果或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的模擬人工方式的設(shè)計(jì)。該方法不需要很高的簡(jiǎn)單的，視覺(jué)系統(tǒng) 2.3總體方案設(shè)計(jì) 根據(jù)蘋(píng)果的選擇提出了具體的要求，蘋(píng)果沒(méi)有結(jié)束的表演者，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。2.1。從手指和手掌的驅(qū)動(dòng)，框架等。有三個(gè)手指的手，圓周對(duì)稱(chēng)的三個(gè)手指，一個(gè)手指的每一側(cè)。每個(gè)手指6關(guān)節(jié)。在牽引電機(jī)的控制下，通過(guò)螺桿的手指，手指實(shí)現(xiàn)3桿底部的聯(lián)系，并對(duì)不同形狀物體的夾緊。圖2.1是Pro/E軟件設(shè)計(jì)的蘋(píng)果采摘機(jī)端執(zhí)行器的三維模型。 圖2-1 機(jī)械手機(jī)構(gòu)圖 工作原理：將機(jī)械手的機(jī)械手送達(dá)到果實(shí)附近的傳感器檢測(cè)機(jī)械手，機(jī)械手的位置的相對(duì)位置時(shí)與蘋(píng)果果實(shí)的中心位置，在機(jī)械手的控制信號(hào)，觸發(fā)單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)的位置傳感器，開(kāi)始向前旋轉(zhuǎn)，使機(jī)械手開(kāi)始加緊的水果，水果的手指的壓力傳感器檢測(cè)的壓力加大的實(shí)時(shí)性和確定是否有壓力的勘探隊(duì)，達(dá)到閾值，閾值由實(shí)驗(yàn)得出。如果達(dá)到這個(gè)閾值，則停止運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手，機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的模擬人工采摘果實(shí)和果柄的分離，完成。將指定位置的機(jī)械手后的水果，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，手指放松，恢復(fù)原來(lái)的位置，完成果實(shí)采摘。 第三章 主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇 3.1驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3.1.1驅(qū)動(dòng)方案的選擇 目前機(jī)械手驅(qū)動(dòng)源主要采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，電氣，液壓驅(qū)動(dòng)這三種： （1）是氣動(dòng)壓縮空氣的壓力驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，空氣壓縮機(jī)，通常用來(lái)作為能量的來(lái)源。氣動(dòng)過(guò)載駕駛員的安全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，污染少，可通過(guò)調(diào)節(jié)空氣流量，調(diào)節(jié)速度，但大尺寸設(shè)備的不穩(wěn)定性的運(yùn)動(dòng)速度，定位精度高，不舉行，抓住小小的力量。 （2）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出力驅(qū)動(dòng)流體壓力驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)固有的穩(wěn)定，有效，反應(yīng)速度快，很簡(jiǎn)單，可以在很寬的范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速的要求，容易適應(yīng)不同的工作，成功地實(shí)現(xiàn)了傳輸可以吸收沖擊力，可以實(shí)現(xiàn)更頻繁和換向平穩(wěn)，但容易漏油，污染，成本高，定位精度高，比電機(jī)，但比空氣低溫液體的粘度的變化和影響，傳輸特性。 （3）電氣傳動(dòng)模型，包括步進(jìn)電機(jī)交流伺服電機(jī)，伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和驅(qū)動(dòng)器類(lèi)型。步進(jìn)電機(jī)的角位移或是電脈沖信號(hào)控制的開(kāi)環(huán)控制元件的線性位移，簡(jiǎn)單，快速的反應(yīng)，可靠，無(wú)累積誤差等。伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的轉(zhuǎn)子，具有良好的動(dòng)態(tài)特性，機(jī)器人由一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成與運(yùn)行精度高，調(diào)速范圍廣，速度快，運(yùn)行平穩(wěn)，可靠性高，易于控制等特點(diǎn)。 基于步進(jìn)電機(jī)的這些優(yōu)點(diǎn)本設(shè)計(jì)中采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 3.1.2電動(dòng)機(jī)的選擇 步進(jìn)電機(jī)，也被稱(chēng)為脈沖電動(dòng)機(jī)，是一種信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖和脈沖數(shù)成正比的角位移或線位移的執(zhí)行元件。具有以下四個(gè)特點(diǎn)：（1）或線速度和脈沖頻率成正比的速度；（2）在負(fù)載能力范圍內(nèi)，不是因?yàn)殡妷翰▌?dòng)和負(fù)載，環(huán)境條件的變化；（3）速度可調(diào)，能快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)；（4）定位精度高，同步啟動(dòng)特性好。 機(jī)臂升降機(jī)構(gòu)的電機(jī)調(diào)速精度要求高潛力的快速、方便、受環(huán)境影響小，額定功率小，并可用于開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)為BF系列反應(yīng)，所有這些條件，我們選擇了90BF004主運(yùn)動(dòng)模型反應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力源，該機(jī)功率為60W。在選擇主要有以下步驟： （1）根據(jù)脈沖當(dāng)量和最大靜轉(zhuǎn)矩初選電機(jī)型號(hào) (a)步距角 初選步進(jìn)電機(jī)型號(hào)，并從手冊(cè)中查到步距角,由于 綜合考慮，我初選了，可滿足以上公式。 (b)距頻特性 步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩Mjmax是指電機(jī)的定位轉(zhuǎn)矩。步進(jìn)電機(jī)的名義啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mmq與最大靜轉(zhuǎn)矩Mjmax的關(guān)系是： Mmq= 步進(jìn)電機(jī)空載啟動(dòng)是指電機(jī)在沒(méi)有外加工作負(fù)載下的啟動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)所需空載啟動(dòng)力矩按下式計(jì)算： 式中：Mkq為空載啟動(dòng)力矩；Mka為空載啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)部件由靜止升速到最大快進(jìn)速度折算到電機(jī)軸上的加速力矩；Mkf為空載時(shí)折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩；為由于絲桿預(yù)緊折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩。 而且初選電機(jī)型號(hào)時(shí)應(yīng)滿足步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所需空載啟動(dòng)力矩小于步進(jìn)電機(jī)名義啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，即： MkqMmq=λMjmax 計(jì)算Mkq的各項(xiàng)力矩如下： ①加速力矩 ②空載摩擦力矩 ③附加摩擦力矩 （2）啟動(dòng)矩頻特性校核 步進(jìn)電機(jī)有三種工況：?jiǎn)?dòng)，快速進(jìn)給運(yùn)行，工進(jìn)運(yùn)行。 前面提出的，僅僅是指初選電機(jī)后檢查電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩是否滿足要求，但是不能保證電機(jī)啟動(dòng)時(shí)不丟步。因此，還要對(duì)啟動(dòng)矩頻特性進(jìn)行校核。 步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)有突跳啟動(dòng)和升速啟動(dòng)。 突跳啟動(dòng)時(shí)加速力矩很大，啟動(dòng)時(shí)丟步是不可避免的。因此很少用。而升速啟動(dòng)過(guò)程中只要升速時(shí)間足夠長(zhǎng)，啟動(dòng)過(guò)程緩慢，空載啟動(dòng)力矩中的加速力矩不會(huì)很大。一般不會(huì)發(fā)生丟步現(xiàn)象。 3.1.3絲桿螺母副的選型與校核 滾珠絲桿已由專(zhuān)門(mén)工廠制造，因此，不用我們自己設(shè)計(jì)制造，只要根據(jù)使用工況選擇某種類(lèi)型的結(jié)構(gòu)，再根據(jù)載荷、轉(zhuǎn)速等條件選定合適的尺寸型號(hào)并向有關(guān)廠家訂購(gòu)。滾珠絲桿設(shè)計(jì)和校核，其步驟如下： 首先對(duì)于一些參數(shù)說(shuō)明如下： 軸向變載荷，其中i表示第i個(gè)工作載荷，i=1、2、3…n ； 第i個(gè)載荷對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速(r/min); 第i個(gè)載荷對(duì)應(yīng)的工作時(shí)間 (h) ; 絲桿副最大移動(dòng)速度(mm/min); 絲桿預(yù)期壽命。 （1）型號(hào)選擇 （a）根據(jù)使用和結(jié)構(gòu)要求 選擇滾道截面形狀，滾珠螺母的循環(huán)方式和預(yù)緊方式； （b）計(jì)算滾珠絲桿副的主要參數(shù) ①根據(jù)使用工作條件，查得載荷系數(shù)=1.0系數(shù)=1.5； ②計(jì)算當(dāng)量轉(zhuǎn)速 ③計(jì)算當(dāng)量載荷 ④初步確定導(dǎo)程 ，取4mm ⑤計(jì)算絲桿預(yù)期工作轉(zhuǎn)速 ⑥計(jì)算絲桿所需的額定載荷 （c）選擇絲桿型號(hào) 根據(jù)初定的和計(jì)算的，選取導(dǎo)程為4mm，額定載荷大于的絲桿。查滾珠絲杠型號(hào)表知，本次選定的滾珠絲杠螺母副型號(hào)為：GD1604-3 由表2-9得絲杠副數(shù)據(jù)： 公稱(chēng)直徑 導(dǎo)程 滾珠直徑 （2）校核計(jì)算 （a）臨界轉(zhuǎn)速校核 校核合格。 （b）由于此絲桿是豎直放置，且其受力較小，溫度變化較小。所以其穩(wěn)定性、溫度變形等在此也沒(méi)必要校核。 （c）滾珠絲桿的預(yù)緊 預(yù)緊力一般取當(dāng)量載荷的三分之一或額定動(dòng)載荷的十分之一。即： 其相應(yīng)的預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 （d）穩(wěn)定性驗(yàn)算 絲杠采用軸向螺釘固定的一端和雙向滾珠軸承，滾珠軸承，分別可承受徑向和軸向負(fù)荷。另一端游動(dòng)，需要采用滾珠軸承徑向的限制，不限，環(huán)以確保去散步，在結(jié)束后的熱變形的自由伸縮，如下圖所示。 ① 由于一端軸向固定的長(zhǎng)絲杠在工作時(shí)可能會(huì)發(fā)生失穩(wěn)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算其安全系數(shù)S，其值應(yīng)大于絲杠副傳動(dòng)結(jié)構(gòu)允許安全系數(shù)[S] 絲杠不會(huì)失穩(wěn)的最大載荷稱(chēng)為臨界載荷 式中，E為絲杠材料的彈性模量，對(duì)于鋼E=206Gpa；l為絲杠工作長(zhǎng)度（m）；為絲杠危險(xiǎn)截面的軸慣性矩（）；為長(zhǎng)度系數(shù)，取。 安全系數(shù) 查表2-10，[S]=2.5～3.3，S>[S]，絲杠是安全的，不會(huì)失穩(wěn)。 ② 高速絲杠工作時(shí)有可能發(fā)生共振，因此需驗(yàn)算其不發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速——臨街轉(zhuǎn)速。要求絲杠的最大轉(zhuǎn)速。 臨街轉(zhuǎn)速按下式計(jì)算： 式中：為臨界轉(zhuǎn)速系數(shù)，見(jiàn)表2-10，本題取， 即：，所以絲杠工作時(shí)不會(huì)發(fā)生共振。 ③ 此外滾珠絲杠副還受值的限制，通常要求 3.1.4軸承的選擇與校核 （1）軸承選擇 因?yàn)檩S承受一定的軸向力的作用，所以選用角接觸軸承。 軸左側(cè)：從《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》中表15-3中查得軸承的型號(hào)為：6201。外形尺寸為：d1=12mm，D1=32mm，B1=9mm。 （2）軸承校核 1）按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類(lèi)型選為深溝球軸承，軸承的預(yù)期壽命取為：L'h＝29200h 由上面的計(jì)算結(jié)果有軸承受的徑向力為Fr1=340.43N， 軸向力為Fa1=159.90N， 基本額定靜載荷為C0r=63.8KN。 2）徑向當(dāng)量動(dòng)載荷 動(dòng)載荷為，查得，則有 ，滿足要求。 3.1.5鍵的選擇與校核 （1）鍵的選擇 鍵的類(lèi)型有平鍵、半圓鍵、切向鍵等，是一種實(shí)現(xiàn)軸與輪轂間周向固定、用以傳遞轉(zhuǎn)矩的標(biāo)準(zhǔn)件，應(yīng)用非常地廣泛。[3]聯(lián)軸器所在軸徑為12mm，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表14-1中查得鍵寬為：b=4mm，鍵高為：h=4mm，從鍵的長(zhǎng)度系列可選擇L=14mm。 （2）鍵的強(qiáng)度校核 鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為 鍵的工作長(zhǎng)度 ，合適 3.2手指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 手指夾持力和大容量，高負(fù)荷，普遍性，可以利用任何形式的目的，適用范圍更廣的驅(qū)動(dòng)源的數(shù)量，同時(shí)也減少了，從而使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，易于控制。 3.2.1手指數(shù)量 果實(shí)的定期和不定期的形式。小水果采摘機(jī)器人的規(guī)則，使用兩個(gè)手指直接搶水果吸收最線性驅(qū)動(dòng)器。三個(gè)手指相對(duì)的兩個(gè)指紋，一些研究也不意味著一個(gè)穩(wěn)定的機(jī)器人，機(jī)器人3搶水果最好。 3.2.2手指關(guān)節(jié)數(shù)量 關(guān)節(jié)執(zhí)行器的端部效應(yīng)密切相關(guān)的爬行，更多更多的自由端的接頭的數(shù)量，數(shù)量，更靈活的捕捉行動(dòng)，更好的提升的程度。因此，接頭數(shù)量增加的同時(shí)增加的數(shù)量的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒖刂齐y度增大，并導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，因此，產(chǎn)生消極的影響。 本文選擇在采摘機(jī)器人四連桿機(jī)構(gòu)作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用在許多欠的手指，手指關(guān)節(jié)，和一個(gè)力傳感器的測(cè)量和橡膠，增加了夾緊力和摩擦。 根據(jù)《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，除了標(biāo)準(zhǔn)的三級(jí)”，蘋(píng)果，果實(shí)橫切面的最大直徑大于或等于生產(chǎn)[ 9 ]。在這里，在設(shè)計(jì)機(jī)器人爬行在50～150毫米直徑的半徑之間的蘋(píng)果，蘋(píng)果，所以獲得25毫米≤R≤75毫米。 3.2.3手指的材料 手指選擇適當(dāng)?shù)牟牧系氖褂?，?duì)機(jī)器人的重要的影響作用。結(jié)構(gòu)尺寸符合手，手指，同時(shí)保持足夠的強(qiáng)度和質(zhì)量，系統(tǒng)將手中的尼龍材料的選擇。尼龍具有很高的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱、低摩擦系數(shù)、耐磨性、自潤(rùn)滑、吸收振動(dòng)，耐油，耐弱酸性等。 圖3-2 手指結(jié)構(gòu) 3.3機(jī)架的設(shè)計(jì) 機(jī)架主要用于安裝驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和手掌，緊湊的機(jī)身，體積小，重量輕的要求。這樣的設(shè)計(jì)是圓柱形的基本框架，其中底板固定在中間板的下部，主傳動(dòng)電機(jī)，由柱支撐的安裝位置?；緣K將手指在上半部分?？蚣芙Y(jié)構(gòu)，如圖3.4所示。 機(jī)器人可以分為棕櫚基和棕櫚的基類(lèi)。關(guān)于Palm可以增加這個(gè)問(wèn)題的限制，有棕櫚機(jī)器人具有廣泛的適用性，使用方便。無(wú)機(jī)械手可以利用的對(duì)象，但對(duì)象，通常的規(guī)則，祝福的形式，它的形狀和大小的物體的要求高的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械手的手掌，沒(méi)有特殊的保護(hù)機(jī)制。 圖3-4 機(jī)架結(jié)構(gòu) 第四章 力學(xué)分析與校核 4.1手指的工作原理 (a)的初始結(jié)構(gòu)是非接觸式的手指，手指的外力，整個(gè)的手指運(yùn)動(dòng)的剛體繞支點(diǎn)，統(tǒng)一；（b）說(shuō)，關(guān)節(jié)1接觸對(duì)象；（c）說(shuō)，在2 1 2相對(duì)關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)方向，關(guān)節(jié)彎曲的對(duì)象時(shí)，必須克服彈簧力的驅(qū)動(dòng)力的兩個(gè)節(jié)；（d）完成的手指接觸的對(duì)象的形狀，階級(jí)，驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力傳遞兩個(gè)節(jié)。 圖4.1 采摘手指工作原理 4.2抓取時(shí)的靜態(tài)力學(xué)模型 由于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一個(gè)獨(dú)立的自由度的數(shù)目，比數(shù)的傳導(dǎo)機(jī)制。采摘機(jī)器人可以做任何搶劫的信封，你可以使用選擇關(guān)節(jié)面端意味著精確路徑爬行。依靠被動(dòng)的選擇對(duì)象捕捉的，具有自適應(yīng)能力的手指的形狀。 在第一次包絡(luò)提取的手指關(guān)節(jié)1與第一對(duì)象和該對(duì)象的反對(duì)，因?yàn)榻佑|的第一關(guān)節(jié)，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，將限制在手指關(guān)節(jié)，和第二，因?yàn)闆](méi)有被限制的對(duì)象幾乎連續(xù)傳輸機(jī)制下的司機(jī)的行為，最后兩個(gè)關(guān)節(jié)和表面接觸。 機(jī)械操作的實(shí)現(xiàn)、彈簧、限位和平行四邊形機(jī)構(gòu)的作用下，精確的爬行。食指和中端聯(lián)合在一個(gè)架在相反的方向上的力，以限制的對(duì)象，對(duì)象，來(lái)實(shí)現(xiàn)爬行的運(yùn)動(dòng)的作用。 包絡(luò)抓取靜力學(xué)模型，如圖所示4.2。 圖4.2 手指靜力學(xué)模型 圖4.2中為輸入轉(zhuǎn)矩，、分別為關(guān)節(jié)1、2所受的力，、為接觸點(diǎn)、到、的距離。為關(guān)節(jié)2相對(duì)于關(guān)節(jié)1轉(zhuǎn)過(guò)的角度，水平軸的夾角。為摩擦約束力矩。三角構(gòu)件邊的夾角，h桿與桿c的反向延長(zhǎng)線交點(diǎn)到的距離。、為關(guān)節(jié)1、2的長(zhǎng)度。為桿與水平軸的夾角。為摩擦約束力矩。 根據(jù)虛功原理可得[3,4,5] (4.1) T為手指機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)矩向量，由驅(qū)動(dòng)力矩以及摩擦力矩組成；為手指機(jī)構(gòu)各關(guān)節(jié)與力矩相關(guān)的連桿的虛擬角速度向量，由驅(qū)動(dòng)連桿的角速度以及末關(guān)節(jié)加速度構(gòu)成；F為作用在手指上的抓取接觸力組成的向量，由接觸力、構(gòu)成；V為外力作用點(diǎn)在外力作用方向上的虛擬速度向量，由各接觸點(diǎn)的y方向的速度分量構(gòu)成，即： (4.2) 由機(jī)構(gòu)學(xué)理論，可知各關(guān)節(jié)的接觸點(diǎn)速度可以通過(guò)雅可比矩陣用各關(guān)節(jié)的角速度來(lái)表示，即： (4.3) 又 (4.4) 為傳遞矩陣 將式(3.2)、(3.3)、(3.4)帶入(3.1)約去得： (4.5) (4.6) 將上式與式(3.3)對(duì)比可知 (4.7) (4.8) (4.9) (4.10) (4.11) 當(dāng)手指以直指方式抓取物體時(shí),僅有短關(guān)節(jié)觸及物體,這時(shí),只要令F1=0、T1=0 ，則手指受力為： (4.12) 4.3運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 采摘機(jī)械手的每個(gè)手指都是由兩套四連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成的。圖4.3所示為一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)。 圖4.3四連桿機(jī)構(gòu)原理 各桿構(gòu)成的矢量封閉方程為[6]，寫(xiě)成坐標(biāo)軸上分量形式有： (4.13) 化簡(jiǎn)上式，消去b得： (4.14) 對(duì)式3.14兩邊求導(dǎo)并化簡(jiǎn)，可得4桿機(jī)構(gòu)L1與L3角速度之間的關(guān)系： (4.15) 4.4夾持誤差計(jì)算 旋轉(zhuǎn)夾緊手指的直徑變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的軸向位置誤差的工件，夾具。收集的手指的抓地力和雙支點(diǎn)的回指轉(zhuǎn)換原理類(lèi)似的原則，因此，可以根據(jù)雙支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指祝福誤差的計(jì)算。 圖4.4 雙支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指簡(jiǎn)圖 圖中：l－手指長(zhǎng)度; －V型槽的夾角； －偏轉(zhuǎn)角； 2 s－兩回轉(zhuǎn)支點(diǎn)間距離; 根據(jù)幾何關(guān)系，可得 (4.16) (4.17) 該方程亦為雙曲線方程，另； 圖4.5 x與半徑R的關(guān)系曲線 根據(jù)雙曲線特點(diǎn),對(duì)應(yīng)附近的曲線變化率較小,故在處附近對(duì)應(yīng)的夾持誤差最小。 當(dāng)時(shí)，手指夾持誤差計(jì)算如下: (4.18) (4.19) 最佳偏角的計(jì)算 取V型槽的夾角=，根據(jù)式（4-9）求得最佳偏轉(zhuǎn)角為 故 夾持誤差的計(jì)算 因?yàn)楹完P(guān)于對(duì)稱(chēng)，所以=，故 經(jīng)過(guò)計(jì)算手指的夾持誤差為0.88mm。 第五章 三維設(shè)計(jì)與仿真分析 5.1軟件概述 Pro/Engineer操作軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱(chēng)，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位。Pro/Engineer作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。 Pro / E參數(shù)化的概念，首次提出了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，用于解決問(wèn)題的特點(diǎn)和相互關(guān)系?；赑ro / E模式的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了可以在一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。Pro / E的應(yīng)用模塊，可分別的身影，部分生產(chǎn)、裝配、鈑金加工、設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)等。保證用戶可以選擇，根據(jù)他們的需要使用。 （1）參數(shù)化設(shè)計(jì) 相對(duì)于產(chǎn)品的話，我們可以把它看作是幾何模型，無(wú)論多么復(fù)雜的幾何模型，構(gòu)成要素可以分解為有限數(shù)量的，每一種的特點(diǎn)，完全可以利用有限的參數(shù)的參數(shù)的限制，這是基本的概念。 （2）基于特征建模 Pro / E -固體系統(tǒng)模型的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員具有智能特征模型的建立基于特征的功能，例如腔，殼、倒角和圓角，你可以自由地畫(huà)一個(gè)草圖，容易改變的模型。 （3）單一數(shù)據(jù)庫(kù) Pro/Engineer是建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)在基層，不像一些傳統(tǒng)的CAD / CAM系統(tǒng)是基于多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。所謂的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目，都是從一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，以每一個(gè)產(chǎn)品的用戶在獨(dú)立的模擬和工作，不管它的部門(mén)。換句話說(shuō)，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，發(fā)生了變化的地方，也可以是反應(yīng)之前和之后對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整組合的設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品，在一起。這一優(yōu)勢(shì)，使成品更優(yōu)化設(shè)計(jì)，更高質(zhì)量的產(chǎn)品在市場(chǎng)上，更好，更便宜。 Pro/Engineer功能如下： （1）特征操作（例如：拉伸、槽、倒角、腔、殼等）； （2）參數(shù)化設(shè)計(jì)（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）； （3）通過(guò)零件特征值之間，載荷、邊界條件、特征參數(shù)之間的關(guān)系來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)； （4）支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(jì)（系列組件， Pro/PROGRAM的各種能用零件設(shè)計(jì)的程序化方法等）。 （5）有應(yīng)用的完全相關(guān)性（任何一個(gè)地方的變動(dòng)都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地方變動(dòng)）。 5.2三維設(shè)計(jì)與裝配 5.2.1零件三維設(shè)計(jì) 在Pro/E零件設(shè)計(jì)模塊對(duì)各零件進(jìn)行三維建模，主要零件的建模結(jié)果如下： （1）第一關(guān)節(jié) 圖5-1 第一關(guān)節(jié) （2）第二關(guān)節(jié) 圖5-2 第二關(guān)節(jié) （3）指尖 圖5-3 指尖 （4）手指底座 圖5-4 手指底座 （5）絲杠螺母副 圖5-5（a）螺母滑塊 圖5-5（b）絲杠 （6）支架 圖5-6 支架 5.2.2虛擬裝配 虛擬裝配時(shí)采用模塊化裝配模式，即先對(duì)手指、手腕進(jìn)行裝配，再把手指與手腕進(jìn)行裝配得到最終的總成。 （1）手指裝配 圖5-7 手指虛擬裝配 （2）手腕裝配 圖5-8 手碗虛擬裝配 （3）總成裝配 圖5-9 總成虛擬裝配 5.3仿真分析 5.3.1 Pro/E仿真介紹 在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程，首先是概念設(shè)計(jì)和方案論證，然后在產(chǎn)品設(shè)計(jì)，制造，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性，通常必須進(jìn)行性能測(cè)試的原型，有時(shí)這些測(cè)試是破壞性的。當(dāng)通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)缺陷，當(dāng)再次修改設(shè)計(jì)，原型，和重新驗(yàn)證。只有通過(guò)連續(xù)的循環(huán)”的設(shè)計(jì)-測(cè)試-設(shè)計(jì)”的過(guò)程的效率可達(dá)到產(chǎn)品的要求。這個(gè)過(guò)程是漫長(zhǎng)的，尤其是對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路不會(huì)縮短開(kāi)發(fā)周期，更不用說(shuō)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。 在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)高速發(fā)展的今天，Pro/ENGINEER（以下簡(jiǎn)稱(chēng)Pro/ E）提供了一系列有效的解決辦法的Pro / E即運(yùn)動(dòng)仿真，運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)是利用Pro/ E建立仿真系統(tǒng)的力學(xué)模型，并在計(jì)算機(jī)上建立的三維模型，整個(gè)產(chǎn)品模型，并對(duì)該產(chǎn)品的投產(chǎn)后，在不同的情況進(jìn)行仿真，分析和預(yù)測(cè)產(chǎn)品的整體性能，而還改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的性能，先進(jìn)的技術(shù)，其目的是為博士的物理機(jī)的設(shè)計(jì)和制造提供了依據(jù)。 運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)是從整個(gè)活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的角度出發(fā)，解決了傳統(tǒng)工藝相關(guān)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的高新技術(shù)的缺點(diǎn)。工程技術(shù)人員可以直接使用Pro / E系統(tǒng)所提供的信息和不同的組件的物理幾何形狀的測(cè)定在模擬運(yùn)動(dòng)信息，通信和虛擬裝配的內(nèi)部零件之間的關(guān)系，從而獲得機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的虛擬樣機(jī)，仿真系統(tǒng)在虛擬環(huán)境中的不同的地方，真的，運(yùn)動(dòng)的，和在不同條件下的模擬運(yùn)動(dòng)和力仿真，分析不同方案，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的研究，到持續(xù)改進(jìn)，優(yōu)化物理樣機(jī)的設(shè)計(jì)方案，然后再做。的重要性在于，甚至從生產(chǎn)工具的物理樣機(jī)的減少，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高市場(chǎng)競(jìng)。 5.3.2仿真過(guò)程 （1）機(jī)構(gòu)仿真 (a)打開(kāi)裝配圖，點(diǎn)擊“機(jī)構(gòu)”命令 圖5-10點(diǎn)擊“機(jī)構(gòu)” (b)建立伺服電動(dòng) 圖5-11建立電動(dòng)機(jī) (c)點(diǎn)擊“機(jī)構(gòu)分析”，彈出界面 圖5-12機(jī)構(gòu)分析 (d)點(diǎn)擊運(yùn)行 （2）仿真動(dòng)畫(huà)獲取 (a)點(diǎn)擊“回放”-右鍵選擇“播放” 圖5-13啟動(dòng)動(dòng)畫(huà) (b)點(diǎn)擊 “動(dòng)畫(huà)”中“捕獲”命令 圖5-35動(dòng)畫(huà) (c)設(shè)置“捕獲”命令參數(shù) 設(shè)置“捕獲”中動(dòng)畫(huà)放置目錄、圖像大小等參數(shù)后，點(diǎn)擊“確定”等待計(jì)算機(jī)運(yùn)行捕獲即可得到仿真動(dòng)畫(huà)。 圖5-14捕獲 總 結(jié) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段的一次學(xué)習(xí)是非常罕見(jiàn)的理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，通過(guò)這個(gè)巡邏的全向移動(dòng)小車(chē)在變電站設(shè)計(jì)中的理論知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合我的綜合利用，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高了我的文獻(xiàn)搜索指南的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)化和其他基于你的能力專(zhuān)業(yè)知識(shí)和一般的對(duì)手，控制地方，選擇權(quán)的細(xì)節(jié)，和我所有的能力，以獲得工作經(jīng)驗(yàn)，獲得豐富的和意志品質(zhì)的抗壓能力，力量和耐力，也被不同程度的提高。 這是我們都希望看到的，正是我們的目標(biāo)，為提高畢業(yè)設(shè)計(jì)，是有限的，但全面的，正是在這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最好是讓我的大腦知識(shí)武裝起來(lái)的，讓我也不可避免的在未來(lái)的工作中學(xué)習(xí)的性能更高的應(yīng)變能力，較強(qiáng)的溝通力和理解。 按照時(shí)間表完成本該畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我知道，專(zhuān)業(yè)知識(shí)，專(zhuān)業(yè)發(fā)展以及對(duì)未來(lái)的信心，但也發(fā)現(xiàn)它的許多缺點(diǎn)和不足，留下一點(diǎn)遺憾，但不幸的是，沒(méi)有足夠的和不給我的打擊只會(huì)更好地激勵(lì)我前進(jìn)的注意，我會(huì)在未來(lái)更多的新技術(shù)，新設(shè)備，新技術(shù)的出現(xiàn)，力爭(zhēng)盡快掌握這些先進(jìn)的新設(shè)備新工藝的出現(xiàn)，并爭(zhēng)取盡快的掌握這些先進(jìn)知識(shí)，更好的為祖國(guó)的四化服務(wù)。 參考文獻(xiàn) [1] 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第5版）[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008. 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Bigger. The Utah/MIT hand: Works in progress [J].International Journal of Robotics Research.1986,4(3):221-250. 致 謝 本文在接近尾聲的時(shí)候，讓我在這四年的學(xué)習(xí)，我的大學(xué)生活提供的支持和鼓勵(lì)的親愛(ài)的老師和同學(xué)表示深深的感謝。 首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師，他在學(xué)習(xí)過(guò)程中，我和我的研究提供指導(dǎo)和幫助。老師深厚的理論素養(yǎng)、淵博的知識(shí)和誨人不倦的精神，讓我贏了，而且，更重要的是，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和科學(xué)問(wèn)題的能力和抽象的合成影響我，因?yàn)槲业慕逃Ｔ谖业拇髮W(xué)生活，教師的言行和給我許多無(wú)私的關(guān)懷和幫助，所有這些我不僅能成功地完成本文，更是使我一輩子。我還想感謝尊敬的系里的老師，他們是我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提出了許多好的建議和努力的方向，所以我能夠較快地完成設(shè)計(jì)。 其次，我還要特別感謝我的母校，給我的學(xué)習(xí)和工作在現(xiàn)代的條件，使我順利完成自主學(xué)習(xí)不同的課程。 最后，讓我將這是學(xué)士學(xué)位論文對(duì)我的父母，感謝他們的養(yǎng)育的恩典，使我成為對(duì)社會(huì)有用的，他們的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)我所有的信仰是力量的源泉。