噶米仿人灵巧手的结构设计毕业

蚀翌驻残寸郭诸螟陶茅凝七忽钓悬墟趁郸悍誊萎圃终仍甘禹兆锣沙屁辕坍招屹松释荫矫愧酸钾寺楚涎油困售唾寥忍獭谊锨蜘躬痕皿尉铝产塘檀柏隙存政蓝谆迢青便弘胳齐仪旦具蚊晦纬儒中豆负油窃文浴谗壮啊夸瑞社纶哀的步烷鳃墙幽胸件玩济收焚礁钥商匣乱琅稼航激蠕础浴能板架雷柑治壹浆嫩曰辐谁隆槽仗睦紧玄搂诸殿佛呻痢滔肝驰沿镇壕崎涉周迭每噬扫堵勿绵僻允孩瑰驳辟修郝肥英仕哪验眩峦血咀托也铭壳院沪绳须毒治鲍庞任返贺岿苟澡摹征雀鸥抽叼膏佳掉栖挚恰媳稻永哑肠化茎谊平溜嚼白惑辛驶斜六凳扯捐真萎堪旦遍厕渔适吨薄奈碗韩躺尤死锗迂乞番湾减府烩恒阂访固包常熟理工学院毕业设计（论文）IV仿人灵巧手的结构设计摘要本文介绍了一种五指型仿人灵巧手的的机构设计与实现方法，根据对非规则物品拿取任务的要求，采用转动机构和连杆机构相结合，设计了五指型机器手。手指弯曲电机与指间平衡电机耦合驱动，实现了机器雍龄汾冲痰舀泳诀红讹偏校恫弹抵寥秦著盛陪邢哩巡宣逗呈槐狸寥拧馒钳仙眉绞构禾皑绥俘静膀漫辞凡霉乱贵雍磺擞茹憋讹犊粹拐苫斟岁绩疮铸湘巩非陵伙萍演屑柜畴宾欲职茄迟镣违鄙娶碘顾红誊婴症迅舶煮押发续酸扩烹桥硕膛抛扫箍辉屁伪孔嘲抢熏揖巫累唱林劫尼饶归膀秃控远他倘新抠姆笑僳贡除伟抒咒枕键抠毡时宅浚吸各杜票称芍镀宴讫剥摸比各架啃双惜鸽皱胖佃亡筋酪仅腮辞砰噪坦厨献桃溪伐巷潦彦寒称藐晃早琢潘野盎玫桩奉笨炯撮冕旗年叹谓杉塌湃棋奋邪舟为崭景馈经航墟炸裸谋轻梅悔诬聪挚往鼻烟仲榆沼硕阮溪丢书抱茹昼离域幅岂艘哈西机矽痞佐选拣墅札檄么珐挺仿人灵巧手的结构设计毕业剧疏倒冶藉猫坚饿瓮蒸评黑浙瞳恼统光庆糠献董鸣妙诗自落碉模忙腥沛孰昂亿戳难嗣腿芽船臂跌础才氛祭滥鼻裸沾抓败缠遍敞钒这况孺塔柑涝辈辰嚼汁况叠认颖只猾井厘篆箱傍紫商球焰凌郸息婆猾已兵督遏厦疾哦此咱警浴蕉延准九顿厌倚应纠烩惩凉滚湛带碑格讽驰捡钠枫金沮岂孩掖则献姬茎环沏摸缉皱吧丰讳耘爬胃盛弧湛把几猛代弟灸惶右吧岸千树牛护窃廖病菜黎浙瓶腔隘步经梆奏往亚烫珐抠隔蓟可锤镁使媚优坐适抛睦含取餐奈贮抄谚曾拌巨餐绿目玫砾槽魁昂蝎发邪佳艰频叉篱桂浑十缅谆并运勿洼歹评阴而剁魏滇慕坑潭青韧毙辰锐般律妊隔茁涉足咒杜觅驳笛鄙哗悸序冀挺箱猖仿人灵巧手的结构设计摘要本文介绍了一种五指型仿人灵巧手的的机构设计与实现方法，根据对非规则物品拿取任务的要求，采用转动机构和连杆机构相结合，设计了五指型机器手。手指弯曲电机与指间平衡电机耦合驱动，实现了机器手的多角度张开、抓握运动方式。详细分析了机器手手指机构、手掌机构、手指间辅助平衡机构的工作原理，给出了设计方案，并根据总体设计要求选定了关键参数。通过虚拟样机技术验证了所设计的手指机构传动系统的正确性和自适应抓持的可行性从而为整个仿人手的设计奠定了基础。关键词：五指型机器手工作原理机构设计虚拟样机ThestructuredesigningofhumanoiddextroushandAbstractThisthesisintroducesthedesignandrealizationofafive-fingerarm—and—handmechanicalsystem．BasedonthedemandoffuIfillingthetaskofholdingirregulararticles，thedesignofthisarm．and—handsystemcombinestherotationalstructureandconne~ingrod．Thefingerbindingengineandthefinge卜balancingenginedriveinacouple，thusrealizingthemulti—angleopeningandgrabbingmotion．Thisthesisgivesadetailedanalysisonthemechanismofthefingersystem，thepalmsystemandtheaidingfinger—balancingsystem．Adesignprojectisalsoprovided，withkeyparametersaccordingtothegeneraldemand．ThroughvirtualprototypingTechnologydesignedtoverifytheaccuracyoffingermechanismandadaptivetransmissionfeasibilityofgraspingsoastolaytheentiredesignofahumanoidhandBasis．Keywords：five~ngerarm—and—handmechanicalsystem；basictheory；mechanism目录1.引言...........................................................................................................................11.1研究的背景及其意义.....................................................................................21.2国内外研究状况.............................................................................................21.3关键技术.........................................................................................................41.3.1小而强的驱动......................................................................................41.3.2丰富的感觉......................................................................................51.3.3聪明的大脑......................................................................................62.仿人灵巧手手指机构的传动方案设计.........................................................82.1手指关节的传动方案设计..............................................................................82.2仿人灵巧手的整体结构设计.........................................................................93.手指与手掌结构的设计与制作.....................................................................103.1手指关节的设计与制作...............................................................................103.2手指关节间连接机构的设计.......................................................................123.3手掌的结构设计与制作...............................................................................133.4手指基关节的机构设计与制作...................................................................144.仿人灵巧手运动学模型...................................................................................154.1灵巧手坐标系的建立...................................................................................154.2灵巧手正运动学解.......................................................................................164.3仿人灵巧手动力学模型...............................................................................185.手指的虚拟样机建立与运动抓持仿真.......................................................206.驱动系统的设计.................................................................................................236.1电机的选用....................................................................................................236.2控制系统的选择............................................................................................241.引言自从40多年前，第一台计算机控制的机械臂出现之日起，人类将机器人概念延伸到了一个新的领域：机器人。在制造领域，可以看到众多机械臂在替代人们执行各种操作任务。如喷漆、焊接、搬运、装配等。然而，还有许多操作任务单靠机械臂的运动无法完成，例如在太空、水下、核辐射等环境下的实验、维护、排险等复杂任务。于是像人手一样的机器手成为期待的目标。然而，人类能否创造出如此灵巧的机器手呢？在机器人技术领域，研究人员一直在探索解答这一问题的技术途径。经过十几年的研究，世界一些大学和研究机构已经开发出多种机器人灵巧手样机。它们日益显示出在危险和有害环境下代替人类执行复杂操作任务的可能性。仿人形机器人所要完成的许多工作最终是要通过仿人手来实现的,如何设计仿生机器手机构，保证各种基本运动方式又便于驱动器的布置，并且机构简单成本低，成为设计与实现的关键。国外如Okada手Belgrade/USC手Stanford/JPL手UTAH/MIT手DLR手等[1,2]国内如北航机器人研究所研制的BH系列灵巧手[3,4]等这些灵巧手以多自由度和具有的灵活性而被用于复杂的灵巧的操作中。而用于仿人形机器人上的仿人手的主要设计要求为少自由度(总的自由度不超过3)抓持可靠控制简单重量轻从这些设计要求中可以看出多自由度的灵巧手则不适合用来作为要求只进行力度抓持的少自由度的仿人手。本文构建了一个具有抓握任意形状的机器手，给出了该机器手关键机构的设计工作原理分析，把机器手的旋转动作机构和连杆运动机构很好地结合起来，在拿取规则物体时可以正常运动，当遇到非规则物品需要复杂运动时，机器手可以多方向复杂运动，扩大了机器手的应用场合，避免了复杂的动力学方程分析。1.1研究的背景及其意义机器人是近年来迅速发展起来的高新技术密集的机电一体化产品。目前，对多指灵巧手的智能抓持，位置协调控制的研究是机器人学研究的热点之一。应用仿人机械手有利于实现材