本文關(guān)鍵詞： 仿人機(jī)械手 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 力學(xué)分析 構(gòu)型 MATLAB/Simulink　出處：《河北工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著科技的進(jìn)步,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,機(jī)械手的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷的擴(kuò)大,已經(jīng)從工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用到日常生活當(dāng)中。因此為了提高殘疾人(特指上肢殘疾)的生活質(zhì)量和增強(qiáng)在日常生活中的自理能力,本課題以仿人機(jī)械臂的末端執(zhí)行器(簡(jiǎn)稱機(jī)械手)為研究對(duì)象,研制出能夠替代人手完成日常生活中的一些事情和結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的仿人機(jī)械手,從而達(dá)到所需的功能要求。具體內(nèi)容如下:(1)從仿生學(xué)的角度出發(fā),對(duì)仿人機(jī)械手的結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析,確定了包括一個(gè)手掌、三個(gè)手指、指節(jié)連桿以及推盤等的機(jī)械手結(jié)構(gòu),并利用SolidWorks軟件建立三維實(shí)體模型。(2)從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度出發(fā),建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。基于運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的理論基礎(chǔ),運(yùn)用MATLAB/Simulink軟件進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,確定了機(jī)械手各個(gè)構(gòu)件在任意時(shí)刻的位置、角速度、角加速度以及末端位置的運(yùn)動(dòng)軌跡,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析,得出了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)的結(jié)論,表明設(shè)計(jì)合理。(3)本文對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了基本的受力分析,得出了機(jī)械手在抓取物體時(shí)各關(guān)節(jié)的受力和驅(qū)動(dòng)力的變化趨勢(shì),從而確定機(jī)械手可以穩(wěn)定的抓取物體;然后,對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了強(qiáng)度分析,確定了材料滿足強(qiáng)度要求。綜上所述,本文完成了仿人機(jī)械手的主要結(jié)構(gòu)的構(gòu)型,利用運(yùn)動(dòng)學(xué)理論進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及仿真,同時(shí),完成了對(duì)仿人機(jī)械手基本的受力分析,進(jìn)行了強(qiáng)度的校核,驗(yàn)證了仿人機(jī)械手結(jié)構(gòu)的合理性和可行性。
[Abstract]:With the progress of science and technology and the development of social economy, the application field of manipulator is constantly expanding. In order to improve the quality of life of persons with disabilities (especially upper limb disability) and to enhance their ability to take care of themselves in daily life, Taking the end actuators of humanoid manipulator as the research object, a humanoid manipulator which can replace the human hand to accomplish some things and simple structure in daily life is developed. In order to meet the required functional requirements, the specific contents are as follows: 1) from the point of view of bionics, the structure of the humanoid manipulator is comprehensively analyzed, and the structure of the manipulator, including one palm, three fingers, a knuckle linkage and a push disk, is determined. The kinematics model of manipulator is established from the kinematics point of view. Based on the theoretical basis of kinematics analysis, the kinematics simulation is carried out by using MATLAB/Simulink software. The position, angular velocity, angular acceleration and terminal position of each component of the manipulator are determined at any time. The simulation results are analyzed, and the conclusion that the manipulator moves smoothly is obtained. It shows that the design is reasonable. (3) in this paper, the basic force analysis of the manipulator is carried out, and the change trend of the force and driving force of each joint is obtained when the manipulator grabs the object, so as to determine that the manipulator can grasp the object stably; then, The strength analysis of manipulator is carried out, and the material meets the strength requirement. In summary, the configuration of the main structure of humanoid manipulator is completed, and the kinematics analysis and simulation are carried out by using kinematics theory, at the same time, The basic force analysis of humanoid manipulator is completed, the strength of the manipulator is checked, and the rationality and feasibility of the structure of humanoid manipulator are verified.
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP241

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本文編號(hào)：1535982