2878_仿生机械手结构设计与功能仿真(PROE).pdf

目 录 摘 要 1 1 绪论 1 1.1 仿生机械的概述 2 1.2课题的研究目的和意义 3 1.3 国内外该领域的研究现状 3 1.4 关节运动的驱动方式 7 1.4.1绳索滑轮驱传动方式 8 1.4.2 链条、钢带驱动 8 1.4.3 闭式链连杆传动机构的驱动方式 8 1.5 本文主要研究内容 10 2 原理方案的设计 10 2.1 明确设计任务 11 2.2 功能分析 12 2.3 功能分析 12 2.4 功能分解 12 2.5 原理方案 12 2.6. 具体工作原理 14 2.6 本章总结 15 3 机械手手指的运动分析 15 3.1 手指机构运动学 15 3.1.1 手指机构的自由度计算 15 3.1.2 位置正解 16 3.1.3 三自由度仿生机械手指的位置反解分析 17 3.2 仿生机械手指的速度分析 21 3.3 仿生机械手指的运动空间分析与仿真 22 4 基于 Pro/e 的仿生机械手的建模，装配及仿真 24 4.1 Pro/e 简介 24 4.2 仿生机械手各部分的建模 25 4.3 机械手的装配与仿真 25 4.3.1 机械手的装配 25 4.3.2 机械手的仿真 31 总结与体会 34 致谢词 35 参考文献 36 摘 要 本设计是根据亚确定输入的原理设计的以少输入控制多 自由度的三指九 自由 度机械手， 当在机械手初始运动时机械手的每个手指作为一个运动单元作整体的运 动，但当机械手手指的第一个指节因某种因素突然受阻，驱动力克服动力约束，自 动启动了位于第一个指节和第二个指节之间关节的转动自由度， 这时就应用了各个 手指的第二个自由度，同样的，当第二个指节和第三个指节间的转动自由度因为某 种外在的因素突然受阻时，自动启动机械手各个手指的第三个自由度。这样就实现 了机械手的以少输入控制多自由度的控制方式， 以达到机械手对不同形状工件的抓 取动作，可以达到省力、省能以及减少电动机设计容量，因而减少机构的负载及改 善动力性能。 【关键词】亚确定输入、自由度、指节  Abstract  The design is based on the principle of deficient‐determinate input to low input  control means more than nine degrees of freedom of the three DOF manipulator,  when the initial movement of the robot manipulator as a motor unit for each finger  movement  as  a  whole,  but  when  the  robot  The  first  finger  knuckles  suddenly  blocked  by  a  certain  factor,  driving  force  to  overcome  the  power  constraints,  automatically launched in the first knuckle and the second knuckle joint between  the rotational DOF, then the application of the first of each finger two DOF, the same,  when the second and third knuckle knuckle between the rotational DOF for some  external factors suddenly blocked, the  robot automatically start the third