毕业设计(论文)专业机械设计制造及其自动化班级14机械制造与自动化学生姓名邓瑞祥学号143507107课题关于多自由度机械手机械设计指导教师谢祖华2017年5月28日摘要文中设计了一种六自由度机械手。该机械手主要由底座，腰部，主板，大手臂，小手臂，手腕，夹爪组成，采用步进电机驱动，单片机控制。手臂的尺寸与人手臂的大小相当。手臂的运动主要包括：腰部转动，大手臂摆动，小手臂摆动，手腕摆动，手腕转动，夹爪夹取。此手臂的空间活动半径0.5m，定位精度为5mm.它能够抓取重量较轻的物体，并放到预定位置。该机械手有过载保护以及断电空间位置的自锁功能.可以用于教学演示，或者在有放射性的环境中完成特定工作。文中对机械手进行了正运动学分析,采用齐次坐标变换法得到了机械手末端位置和姿态随关节夹角之间的变换关系,并完成了总体机械结计、步进电机选型、蜗轮蜗杆及带传动比的确定以及部分重要零件的设计。关键词：机械手六自由度步进电机同步带。AbstractAkindofmanipulatorofsixdegreesoffreedomhasbeendesignedinthispaper.Thismanipulatorismadeupofthefoundation,thewaist,thebigarm,thesmallarm,thewrist,andtheclaw;themanipulatorisdrivenbysteppermotor,andcontrolledbysinglechip.Thesizeofthemanipulatorisequalinthesizetothearmsofpeople.Locomotionofthemanipulatorincludes:waistturning,bigarmswung,smallarmswung,wristswung,wristrotating,clawfetching.Theradiusofactionis0.5m,andtheaccuracyis5mm.Itcanpickthelight-weightobject,andputittotherecalculatedposition.Themanipulatorhasoverloadprotectionfunction,andspacepositionself-lockfunction.Thisarmcanbeusedinteaching,orinradioactiveenvironments.Inthispaper,robotkinematicanalysisiscarriedoutusinghomogeneouscoordinatetransformationmethodwastheendmanipulatorjointpositionandattitudewiththechangingrelationshipbetweentheangleandsteppermotordesigning,physicalconstructiondesigninghadbeencompleted.Keywords:manipulator,sixdegreesoffreedom,steppermotor,lockingband.目录目录……………………………………………………………………………………41绪论…………………………………………………………………………………61.1国内机械手研状………………………………………………………………61.2机械手的构成…………………………………………………………………71.3机械手的发展趋势…………………………………………………………91.4本设计课题的背景和意义…………………………………………………92机械手的总体方案设计…………………………………………………………102.1机械手基本形式的选择……………………………………………………102.2机械手的主要部件及运动…………………………………………………112.3驱动机构的选择……………………………………………………………12传动机构的选择……………………………………………………………123机械手的数学建模………………………………………………………………12机器人数学基础……………………………………………………………12机器人的运动学方程………………………………………………………134机械手的整体设计计算…………………………………………………………154.1手部设计基本要求…………………………………………………………15HYPERLINK\l"_Toc169698621"典型的手部结构………………………………………………