發(fā)布時(shí)間：2021-05-08 04:42

　　為幫助殘疾人獨(dú)立地從事一些簡(jiǎn)單的日常生活活動(dòng),提高他們的生活質(zhì)量,更好地享受生活,本課題根據(jù)實(shí)際生活環(huán)境中的使用要求,設(shè)計(jì)了一種可安裝于殘疾人用輪椅或移動(dòng)平臺(tái)的四自由度助殘機(jī)械臂,使殘疾人可自主進(jìn)餐、撿拾物品等。課題的主要研究?jī)?nèi)容如下:1.根據(jù)殘疾人的日常生活環(huán)境,助殘機(jī)械臂需較大的工作空間,且綜合任務(wù)需求,選定助殘機(jī)械臂為四自由度機(jī)械臂,因此確定助殘機(jī)械臂采用串聯(lián)四自由度構(gòu)型,完成了機(jī)構(gòu)的型綜合。2.基于D-H法建立了機(jī)械臂的關(guān)節(jié)坐標(biāo)系,解出了助殘機(jī)械臂末端執(zhí)行器的位置正解公式,運(yùn)用齊次變換矩陣解出位置逆解公式,并運(yùn)用算例對(duì)位置正逆解公式的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。3.通過(guò)對(duì)四自由度助殘機(jī)械臂的可操作性能進(jìn)行分析,并結(jié)合人臂尺寸,完成了助殘機(jī)械臂的尺寸綜合。進(jìn)一步解出助殘機(jī)械臂的線速度雅克比矩陣及應(yīng)當(dāng)避免的奇異位形,然后運(yùn)用幾何繪圖法和數(shù)值法,結(jié)合MATLAB對(duì)助殘機(jī)械臂的工作空間進(jìn)行了分析,滿足了設(shè)計(jì)要求。4.確定了助殘機(jī)械臂的整體傳動(dòng)系統(tǒng)方案,利用直流電機(jī)和諧波減速器以及行星齒輪減速器的組合進(jìn)行驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了機(jī)械臂高效率的傳動(dòng)。最后運(yùn)用solidworks進(jìn)行了機(jī)械臂的整體建模,并對(duì)大臂支... 

【文章來(lái)源】：河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題的背景及來(lái)源
    1.2 助殘機(jī)械臂國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 四自由度助殘機(jī)械臂的構(gòu)型
    2.1 人臂運(yùn)動(dòng)機(jī)理
    2.2 助殘機(jī)械臂的機(jī)構(gòu)選型
    2.3 本章小結(jié)
第三章 四自由度助殘機(jī)械臂位置分析
    3.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)理論
        3.1.1 連桿坐標(biāo)系的建立
        3.1.2 連桿坐標(biāo)系變換矩陣的建立
        3.1.3 機(jī)器人末端執(zhí)行器的位姿方程建立
    3.2 助殘機(jī)械臂位置正解分析
        3.2.1 建立助殘機(jī)械臂連桿坐標(biāo)系
        3.2.2 關(guān)節(jié)坐標(biāo)系間的齊次變換矩陣
        3.2.3 助殘機(jī)械末端執(zhí)行器的位姿方程
    3.3 助殘機(jī)械臂位置逆解分析
        3.3.1 求解第一關(guān)節(jié)變量
        3.3.2 求解第三關(guān)節(jié)變量
        3.3.3 求解第二關(guān)節(jié)變量
        3.3.4 求解第四關(guān)節(jié)變量
    3.4 算例驗(yàn)證
        3.4.1 位置正解分析的初始狀態(tài)驗(yàn)證
        3.4.2 位置逆解公式給定位置的驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 四自由度助殘機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能分析
    4.1 助殘機(jī)械臂尺寸綜合
        4.1.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)靜性能指標(biāo)
        4.1.2 串聯(lián)各向同性機(jī)械臂
        4.1.3 人體上臂尺寸
        4.1.4 助殘機(jī)械臂尺寸的確定
    4.2 四自由度助殘機(jī)械臂的速度分析
        4.2.1 助殘機(jī)械臂線速度雅克比矩陣
        4.2.2 助殘機(jī)械臂的速度仿真分析
    4.3 四自由度助殘機(jī)械臂的奇異位形
        4.3.1 奇異位形的概念和分類(lèi)
        4.3.2 助殘機(jī)械臂奇異位形的求解
    4.4 四自由度助殘機(jī)械臂的工作空間分析
        4.4.1 工作空間的概念
        4.4.2 助殘機(jī)械臂工作空間的求解
    4.5 本章小結(jié)
第五章 四自由度助殘機(jī)械臂機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    5.1 助殘機(jī)械臂的設(shè)計(jì)參數(shù)
    5.2 助殘機(jī)械臂的驅(qū)動(dòng)方式
    5.3 助殘機(jī)械臂傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的布置
        5.3.2 關(guān)節(jié)減速器的選擇
        5.3.3 關(guān)節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    5.4 機(jī)械臂整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.4.1 機(jī)械臂關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.4.2 機(jī)械臂關(guān)鍵部件的校核
        5.4.3 機(jī)械臂的虛擬樣機(jī)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3174694