三關(guān)節(jié)機(jī)械臂設(shè)計(jì)

1、南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文I三關(guān)節(jié)機(jī)械臂及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要隨著科技的不斷進(jìn)步，機(jī)械臂特別是仿人型機(jī)械臂的發(fā)展非常迅速。其在人們的日常生活，生產(chǎn)中開(kāi)始扮演著不可或缺的角色。本文呈現(xiàn)的是一種仿人型機(jī)械臂，其主要特點(diǎn)在與多樣化，簡(jiǎn)單化，直覺(jué)化的人機(jī)交互方式。將以往復(fù)雜的主從式操作，諸如搖桿控制等，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的觸摸屏操作，同時(shí)輔佐以雙目機(jī)器視覺(jué)，還可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)人的手勢(shì)來(lái)控制機(jī)械臂動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了直覺(jué)化的控制。為了能高效穩(wěn)定地控制機(jī)械臂，本設(shè)計(jì)使

2、用了雙控制系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)：下位控制系統(tǒng)使用嵌入式系統(tǒng)—ARM 微處理器（S3C2440 芯片）—實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的基本動(dòng)作的控制封裝，包括定位算法以及運(yùn)動(dòng)控制等；上位控制系統(tǒng)是在PC 上實(shí)現(xiàn)的，控制軟件使用VC++ 6.0 編寫(xiě)，主要實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)的相關(guān)運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果通過(guò)串口通信，傳遞給下位系統(tǒng)—ARM 微處理器，并最終轉(zhuǎn)換成機(jī)械臂的動(dòng)作。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程包含了底層的驅(qū)動(dòng)硬件設(shè)計(jì)：舵機(jī)的選型與控制；機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，負(fù)載校核；控制系統(tǒng)電路設(shè)

3、計(jì)；上位，下位軟件的編寫(xiě)：舵機(jī)的控制方式—PWM 脈寬調(diào)制，點(diǎn)定位算法，軌跡控制算法，機(jī)器視覺(jué)算法；還編寫(xiě)了3 維軟件進(jìn)行仿真：三維的投影算法，及貼面，光照，面的排序算法；并最終制作成實(shí)物進(jìn)行演示，在末端裝上筆之后，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的書(shū)寫(xiě)。關(guān)鍵字：觸摸屏 機(jī)器視覺(jué) 嵌入式系統(tǒng) 運(yùn)動(dòng)控制南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文目 錄摘 要 .......................................................

4、ⅠAbstract .....................................................Ⅱ第 1 章 緒論 ..................................................11.1 題目提出的意義..................................................11.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀....................

5、..............................1第 2 章 方案的確定與比較分析 ..................................42.1 機(jī)械手機(jī)械系統(tǒng)的比較與選擇......................................52.2 機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的比較與選擇....................................7第 3 章 電機(jī)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 ......

6、...........................103.1 主要技術(shù)參數(shù)的確定.............................................103.2 各關(guān)節(jié)電機(jī)的選擇計(jì)算...........................................103.2.1 大臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)的選擇． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．

7、． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．113.2.2 小臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)的選擇． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．123.2.3 腰部旋轉(zhuǎn)電機(jī)的選擇． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．13第 4 章 機(jī)械部件

8、的設(shè)計(jì)與校核 .................................154.1 軸的設(shè)計(jì)與校核.................................................154.1.1 大臂旋轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．154.1.2 大臂軸的強(qiáng)度校核． ．

9、． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．154.2 鍵的選擇與強(qiáng)度的校核...........................................184.3 軸承壽命的校核.................................................204.4 聯(lián)軸器的選擇與圓錐銷(xiāo)的校核..

10、...................................214.4.1 聯(lián)軸器的選擇.． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．214.4.2 聯(lián)軸器圓錐銷(xiāo)的校核． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．