機械手對目標(biāo)物體的抓取

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1、西華大學(xué)碩士學(xué)位論文機械手對目標(biāo)物體的抓取姓名：李亮申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：機械制造及其自動化指導(dǎo)教師：費凌20090501西華大學(xué)碩七學(xué)位論文機械手對目標(biāo)物體的抓取機械制造及其自動化專業(yè)研究生李亮指導(dǎo)老師費凌機械手是典型的機電一體化裝置，它綜合運用了機械與精密機械、微電子與計算機、自動控制與驅(qū)動、傳感器與信息處理以及人工智能等多學(xué)科的最新研究成果，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和各行各業(yè)對自動化程度要求的提高，機器人技術(shù)得到了迅速發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的機械手產(chǎn)品。手爪的應(yīng)用環(huán)境干差萬別，抓取可靠、環(huán)境適應(yīng)性好、控制簡單、自適

2、應(yīng)性強、自主能力高是衡量機器人手爪設(shè)計水平的重要標(biāo)志。性能優(yōu)良的機器人手爪可以實現(xiàn)可靠、快速和精確’地抓取。研究和開發(fā)一個性能優(yōu)良的機器人手爪是一項艱巨的任務(wù)，包括技術(shù)實現(xiàn)和理論研究兩個方面。近年來機器人技術(shù)得到大力的發(fā)展，手爪的研究也步入了一個良好的發(fā)展時期，機器人手爪正由簡單發(fā)展到復(fù)雜，由笨拙發(fā)展到靈巧，其中的仿人靈巧手已經(jīng)發(fā)展到可以與人手媲美。機械手對目標(biāo)物體抓取的穩(wěn)定性研究是一個值得長期探討的課題。本論文在綜述近年來機械手技術(shù)研究和發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種用于實驗?zāi)康目梢詫δ繕?biāo)物體進行穩(wěn)定抓取的小型化

3、、輕量化機械手系統(tǒng)。本文先從整體上對機械手設(shè)計的特點和局部結(jié)構(gòu)相關(guān)元件的選擇進行研究，設(shè)計了一種5自由度機械手，然后對機械手手臂建立運動學(xué)方程，并且在此基礎(chǔ)上用MATLAB軟件對其仿真，驗證方程推導(dǎo)得正確性，接下來按照穩(wěn)定抓取的要求選擇了適用于本系統(tǒng)的傳感器，并設(shè)計了信號調(diào)理電路，然后設(shè)計了以單片機為控制單元，通過電機驅(qū)動模塊來控步進電機轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)手爪變速開合的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)并在此基礎(chǔ)上設(shè)計軟件流程包括主程序，數(shù)據(jù)處理程序以及PWM調(diào)速等程序流程圖，并進行程序編寫。通過對機械手系統(tǒng)提供的總體設(shè)計方案，為下

4、一步詳細(xì)設(shè)計的深入奠定了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：機械手運動學(xué)模型MATLAB傳感器單片機西華大學(xué)碩士學(xué)位論文SnatchtargetobjectbymanipulatorM．E．candidate：LiLiangSupervisedby：FeiLingThemanipulatorisatypeofmechantronicsequipmentwhichsynthesizesthelastresearchachievementofengineandPrecisionengine，micro．electronics．a(chǎn)nd

5、computer，automationcontrolanddrive，sensorandmessagedisposeandartificialintelligenceandSOon．Withthedevelopmentofelectronicandthedemandforautomationcontr01．Robottechnologyisdevelopedquicklyandallkindsofmanipulatorproductsarecomingintobeing．Themanipulatorisused

6、indifferentenvironment．TOholdsteadily，goodadaptationtodifferentenvironment，simplecontrol，strongadaptation，highautonomyaretheimportantsignsforthelevelofthedesignofmanipulator：Tostudyanddeveloparobotofgoodperformanceisahardtask，itconcludetherealizeoftechnology

7、andthestudyoftheory．Recentyearsthetechnologyofrobotdevelopedquickly．Andthestudyofmanipulatorhascomeintoagooddevelopmoment．Themanipulatorisdevelopingfromeasytodifficultfromcomplextosmart．ThehumanoidsmartmanipulatorCanworksasgoodastruehumanhand．Toholdthetarget

8、objectsteadilybymanipulatorisataskneededtobediscussedforalongtime．●Basedontheintroduceofboththestudyonthetechnologyandthesituationofthedevelopmentofmanipulator．Thispaperdesignedasmallandlightman