三關節(jié)機械臂設計

1、南京工業(yè)大學學士學位論文I三關節(jié)機械臂及其控制系統(tǒng)設計摘 要隨著科技的不斷進步，機械臂特別是仿人型機械臂的發(fā)展非常迅速。其在人們的日常生活，生產中開始扮演著不可或缺的角色。本文呈現(xiàn)的是一種仿人型機械臂，其主要特點在與多樣化，簡單化，直覺化的人機交互方式。將以往復雜的主從式操作，諸如搖桿控制等，轉化為簡單的觸摸屏操作，同時輔佐以雙目機器視覺，還可以實現(xiàn)通過人的手勢來控制機械臂動作，實現(xiàn)了直覺化的控制。為了能高效穩(wěn)定地控制機械臂，本設計使

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）—實現(xiàn)機械臂的基本動作的控制封裝，包括定位算法以及運動控制等；上位控制系統(tǒng)是在PC 上實現(xiàn)的，控制軟件使用VC++ 6.0 編寫，主要實現(xiàn)機器視覺的相關運算，并將運算結果通過串口通信，傳遞給下位系統(tǒng)—ARM 微處理器，并最終轉換成機械臂的動作。整個設計過程包含了底層的驅動硬件設計：舵機的選型與控制；機械結構設計：結構設計，負載校核；控制系統(tǒng)電路設

3、計；上位，下位軟件的編寫：舵機的控制方式—PWM 脈寬調制，點定位算法，軌跡控制算法，機器視覺算法；還編寫了3 維軟件進行仿真：三維的投影算法，及貼面，光照，面的排序算法；并最終制作成實物進行演示，在末端裝上筆之后，能夠進行簡單的書寫。關鍵字：觸摸屏 機器視覺 嵌入式系統(tǒng) 運動控制南京工業(yè)大學學士學位論文目 錄摘 要 .......................................................

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

5、..............................1第 2 章 方案的確定與比較分析 ..................................42.1 機械手機械系統(tǒng)的比較與選擇......................................52.2 機械手驅動系統(tǒng)的比較與選擇....................................7第 3 章 電機的選擇與設計計算 ......

6、...........................103.1 主要技術參數(shù)的確定.............................................103.2 各關節(jié)電機的選擇計算...........................................103.2.1 大臂旋轉電機的選擇． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．

7、． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．113.2.2 小臂旋轉電機的選擇． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．123.2.3 腰部旋轉電機的選擇． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．13第 4 章 機械部件

8、的設計與校核 .................................154.1 軸的設計與校核.................................................154.1.1 大臂旋轉軸的設計． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．154.1.2 大臂軸的強度校核． ．

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

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