【CAD设计图纸】CA6140主轴加工工艺及磨床夹具设计【全套终稿】

对于本论文中的机械手主要包括固定副，关节的旋转副及驱动，各部件的约束关系尽可能与实际系统相致，最终形成系统的虚拟样机。

此时的样机包含两部分，部的情况下的点的各个坐标位置，各坐标方向的速度，各坐标方向的加速度。

同理，对式求阶，二阶导数，即可以得到在已知点位置的情况下，综合限定条件就得到机械手各转动臂的角度角速度角加速度，以及平移的距离速度加速度。

在创建模型之前，最好定义各种材料的零件的模板。

在建模过程中，严格按照零件材料选用模板，可以减少输入密度的工作，对于各种电机，传感器等多种材料的部件，需要计算出密度并输入相应的模型中。

在装配过程中，对有运动关系的零件之间，在中使用关节装配方式，可以省去部分在中工作，在添加约束的过程中，需要详细的定义各种运动副，本文中主要是旋转副和移动副。

结束语本文介绍的方法，通过对四自由度机械手的运动学仿真分析，使机械手的整个运动过程直观明了，同时测量了手部末端的位移速度随时间的变化曲线，及腕关节的驱动力。

对机械手的轨迹规划及其控制奠定了基础，此技术可以进步指导机械手的其他控制方面，如轨迹规划，最优路径选择，误差补偿控制等各个方面，简化了设计过程，缩短了设计周期，减少开发费用，提高了产品的品质。

研制工业机械手越来越受到人们的关注，对机械手的研究也是日新月异。

可以想象，未来的工业机械手势必会有下面几种发展趋势工业机械手性能不断提高高速度高精度高可靠性便于操作和维修，而单机价格不断下降。

机械结构向模块化可重构化发展。

例如关节模块中的伺服电机减速机检测系统三位体化由关节模块连杆模块用重组方式构造机器人整机，国外已有模块化装配机器人产品问市。

工业机械手控制系统向基于机的开放型控制器方向发展，便于标准化网络化，器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构大大提高了系统的可靠性易操作性和可维修性。

机械手应用普及，机器人化机械开始兴起。

参考文献林清安野火中文版动态机构设计与仿真电子工业出版社，孙江宏，黄小龙，罗琨等野火版入门与提高清华大学出版社郑建荣虚拟样机技术入门与提高北京机械工业出版社苏厚合，黄胜杰，林佩玲入门与提高清华大学出版社李军，邢俊文等实例教程北京理工大学出版社柳洪义，宋伟刚器人技术基础冶金工业出版社王炎，田世昌，孙光伟等工业机器人控制自动化技术与应用，王刚，孙学俭机械手运动学仿真问题北京石油化工学院学报，邹培海基于的水下机械手研究机械工程师，陈幼平，马志艳，袁楚明，周祖德六自由度机械手三维运动仿真研究计算机应用研究，郑湘军，唐焱基于和的悬架与转向系统的仿真分析北京汽车，谭志飞，黄辉先基于和的机械手运动学仿真机械工程师，梁正文，张云娟和的结合在汽车四轮转向模式仿真中的应用汽车与船舶，魏跃远，王文瑞实体建模范例全程表现科学出版社杨晋生铲土运输机械设计北京机械工业出版社邱铭军，赵航，姚培软件及其应向帮助过我的老师和同学们，表示衷心的感谢通常选用的软件和动力学仿真软件是两个不同公司的产品，这就存在两个软件传递过程中有缝联接的处理问题。

目前国内这方面研究的种常见组合是美国公司的和美国公司的，故对于从事复杂机械动力学仿真研究的工程师而言，正确处理和的传递是确保仿真效果的项关键技术。

对于和的传递，用公司提供的专用接口模块比较方便，定义好零部件的单位和密度是最基本的要求。

如今，公司已经发布了版本，新版本是在软件的基础上研发的，与其有很好的兼容性，它延续了贯强大的耦合场技术，版本为复杂的流固耦合问题提供了更完善的解决方案。

该版本整合了世界流的应力分析和流体分析技术，形成了套完整的解决方案，通过适合于特定场要求的网格划分，个单的几何体可以应用于两种场。

该版本提供了有效地解决动力学分析的信息交换功能，目前市场上没有任何其他的软件可以提供如此强大的稳健性和高度的精确性的分析。

另外，该版本可以在多个机群进行并行处理解决超大模型。

仿真分析仿真流程图基于的建模功能并不强大，只能建些简单的模型。

所以本文先采用专业的软件建立机械手的机构模型，然后通过口模块导入中进行运动学仿真。

整个仿真流程如图所示用建立三维模型转换成机构模型添加运动约束及驱动给定机械手参数运动学仿真，观察结果满意输出结果图仿真计算流程模型建立利用建立机构模型图即为在软件中所建立的机械手机构模型。

假设各杆件质量分布匀，且为刚体，图中可以清楚地看到该机械手由机座腰部大臂小臂手腕以及夹持器几部分构成，其中腰部与机座之间大臂与腰部之间小臂与大臂之间分别通过旋转关节连接。

此三个关节的作用是使与其连接的杆件构成相对转动，即机械手的三个自由度，它们决定了机械手末端在空间中的位置，机械手的腕部有两个旋转关节连接，包含滚转和俯仰共两个自由度，他们决定了机械手在空间中的姿态。

机械手的技术参数如表所示。

图机械手模型表机械手的技术参数关节数关节类型关节变量范围腰部回转大臂俯仰小臂俯仰腕部回转腕部俯仰该机械手可看作个开式运动链，由连杆通过转动关节串联而成。

开链的端固定在地面基座上，另端是自由的，安装着工具或称为末端执行器，用来完成各种作业。

整个机械手的运动是由分别安装在每个旋转关节上的步进电机驱动，经谐波减速器减速后带动连杆转动，只要给定各个关节的角度值，机械手就可以以定姿态运动到指定位置。

如果给定机械手初态和末态位置坐标，也可以测出机械手各关节角度值及其随时间的变化规律曲线。

在创建模型之前，最好定义各种材料的零件的模板。

在建模过程中，严格按照零件材料选用模板，可以减少输入密度的工作。

对于各种电机，传感器等多种材料的不见，需要计算出密度并输入相应的模型中。

下面给出机械手的装配图。

如图所示图机械手装配图在装配过程中，对有运动关系的零件之间，在中使用关节装配方式，可以省去部分在中工作。

在添加约束的过程中，需要详细的定义各种运动副，本文中主要是转动副和旋转副。

仿真模型等效转换我们利用与软件的接口，将机构模型转入中。

由于和来自两个不同的用筑得税后财务净现值万元 所得税后投资回收期年含建设期 总投资收益率正常年份 项目资本金净利润率正常年份 盈亏平衡点 年销售收入万元正常年份 总成本费用万元正常年份所得税万元正常年份 年净利润万元正常年份 所得税前财务内部收益率 所得税前财务净现值万元 所得税前投资回收期年含建设期 所得税后财务内部收位数据备注 总用地面积 总建筑面积 项目总投资万元 其中建设投资万元 建设期利息万元 流动资金万元 资金筹措万元 其中企业自筹万元企业自有资金 银行借款万元 设计生产能力 项目建设后能带动其他相关行业的发展，有力地促进地方经 济的发展，具有良好的社会经济效益。

综上所述，本项目的建设是必要而可行的。

五主要技术经济指标 表技术经济指标览表 序号名称单理，完全满足工业企可靠，产品销售有保障项目 的各项财务指标均优于基准值，其盈利能力强，风险小。

项目建设的 各种条件是可行的。

位数据备注 总用地面积 总建筑面积 项目总投资万元 其中建设投资万元 建设期利息万元 流动资金万元 资金筹措万元 其中企业自筹万元企业自有资金 银行借款万元 设计生板材需求 我国建筑能耗约占全社会终端能耗总量的，建筑能 耗总量在能源总消费量中所占比例已经从上世纪年。

根据国家建筑节能总目标和各种建筑节能保温材料的性能 以及欧洲日本等发达国家的建筑节能材料现状，可以预测下 年后我国的各种建筑保温材料的消费量比例，到年在 绝热产品中，新型建筑板材的比重和施工方法必然取代其他保温材料 得到广泛的应用。

同时国家制定的建筑物隔热用硬质聚氨酯泡 沫塑料隔热用聚苯乙烯泡沫塑料等标准，也规范和促进了 新型建筑板材筑板材系列产品，计划在二年时间内达产，从而丰富地区节能 板材市场，实现优机械设计基础高等教育出版社白恩远现代数控机床伺服及检测技术国防工业出版社戴曙金属切削机床机械工业出版社阎楚良机械数字化设计新技术天津大学出版社杜君文邓广敏数控技术机械工业出版社张迎新单片机初级教程北京航空航天大学出版社国兵刘静单片机原理与应用天津大学出版社附录直线插补程序框图初始化低位地址和数据信息的，所以必须用锁存器把地址锁存住。

本次设计使用带三态缓冲输出的锁存器。

其引脚见图。

信号输入端信号输出端下降沿时，将锁存于内部使能端，时，三态门处于导通状态，输出端与输入端连通，当时，输出三态门断开，输入数据锁存。

图地址译码器扩展电路中，都牵涉到外部地址空间的分配问题，即当数据总线分时与多个外围芯片进行数据传送时，首选要进行片选，然后再进行片内地址选择。

地址译码实现片选的方法目前常用的有两种线选法和译码法。

此处采用译码器组成的译码电路对系统的高位地址进行译码。

是双译码器，每个译码器仅有个使能端，电平选通。

有个选择输入端，个译码输出端，输出电平有效公司，两者间属有缝连接，两者间不同的图形格式在转换时些图形元素可能会丢失，此时需要返回并做相应的修改，进步完善模型，确保无误后添加约束及驱动。

对于本论文中的机械手主要包括固定副，关节的旋转副及驱动，各部件的约束关系尽可能与实际系统相致，最终形成系统的虚拟样机。

此时的样机包含两部分，部的情况下的点的各个坐标位置，各坐标方向的速度，各坐标方向的加速度。

同理，对式求阶，二阶导数，即可以得到在已知点位置的情况下，综合限定条件就得到机械手各转动臂的角度角速度角加速度，以及平移的距离速度加速度。

在创建模型之前，最好定义各种材料的零件的模板。

在建模过程中，严格按照零件材料选用模板，可以减少输入密度的工作，对于各种电机，传感器等多种材料的部件，需要计算出密度并输入相应的模型中。

在装配过程中，对有运动关系的零件之间，在中使用关节装配方式，可以省去部分在中工作，在添加约束的过程中，需要详细的定义各种运动副，本文中主要是旋转副和移动副。

结束语本文介绍的方法，通过对四自由度机械手的运动学仿真分析，使机械手的整个运动过程直观明了，同时测量了手部末端的位移速度随时间的变化曲线，及腕关节的驱动力。

对机械手的轨迹规划及其控制奠定了基础，此技术可以进步指导机械手的其他控制方面，如轨迹规划，最优路径选择，误差补偿控制等各个方面，简化了设计过程，缩短了设计周期，减少开发费用，提高了产品的品质。

研制工业机械手越来越受到人们的关注，对机械手的研究也是日新月异。

可以想象，未来的工业机械手势必会有下面几种发展趋势工业机械手性能不断提高高速度高精度高可靠性便于操作和维修，而单机价格不断下降。

机械结构向模块化可重构化发展。

例如关节模块中的伺服电机减速机检测系统三位体化由关节模块连杆模块用重组方式构造机器人整机，国外已有模块化装配机器人产品问市。

工业机械手控制系统向基于机的开放型控制器方向发展，便于标准化网络化，器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构大大提高了系统的可靠性易操作性和可维修性。

机械手应用普及，机器人化机械开始兴起。

参考文献林清安野火中文版动态机构设计与仿真电子工业出版社，孙江宏，黄小龙，罗琨等野火版入门与提高清华大学出版社郑建荣虚拟样机技术入门与提高北京机械工业出版社苏厚合，黄胜杰，林佩玲入门与提高清华大学出版社李军，邢俊文等实例教程北京理工大学出版社柳洪义，宋伟刚器人技术基础冶金工业出版社王炎，田世昌，孙光伟等工业机器人控制自动化技术与应用，王刚，孙学俭机械手运动学仿真问题北京石油化工学院学报，邹培海基于的水下机械手研究机械工程师，陈幼平，马志艳，袁楚明，周祖德六自由度机械手三维运动仿真研究计算机应用研究，郑湘军，唐焱基于和的悬架与转向系统的仿真分析北京汽车，谭志飞，黄辉先基于和的机械手运动学仿真机械工程师，梁正文，张云娟和的结合在汽车四轮转向模式仿真中的应用汽车与船舶，魏跃远，王文瑞实体建模范例全程表现科学出版社杨晋生铲土运输机械设计北京机械工业出版社邱铭军，赵航，姚培软件及其