基于Pro／E的六自由度机械手的仿真

六自由度机械手底座建模固定机械手的底座的建模利用草绘工具，绘制出底座特征。

利用旋转工具，旋转出底座的实体。

利用草绘工具，绘制出圆孔特征。

利用拉伸工具，拉伸切除出所需圆孔。

图六自由度机械手底座六自由度机械手垂直轴旋转体的建模过程垂直轴旋转体建模过程利用草绘工具，草绘出主体轮廓。

利用拉伸工具，拉伸出主体。

利用孔工具，创建旋转轴孔。

利用草绘工具，草绘出要切除的主体部分。

利用拉伸切除，切除掉要草绘部分。

拉伸出旋转轴。

倒圆角。

图与图步骤类似图六自由度机械手垂直轴旋转体图六自由度机械手垂直轴旋转体六自由度机械手的臂膀建模过程六自由度机械手的臂膀建模过程利用草绘，拉伸，拉伸切除等工具进行草绘图六自由度机械手臂图六自由度机械手臂六自由度机械手手掌建模过程由于机械手手指需嵌入手掌上，使起到固定和支撑的作用。

机械手手掌上部建模过程如下利用旋转工具，旋转出手掌的主体。

利用基准工具，创建基准平面，为后面的拉伸做准备。

利用拉伸工具，切除多余部分。

利用拉伸工具，拉伸出机械手手腕连接件的嵌入空间。

利用孔工具，绘制出所需要的孔。

利用螺旋扫描工具，绘制出所需螺纹伸出项。

图六自由度机械手腔具体步骤如下运行，新建零件，创建和更改基准平面基准轴基准坐标，详见图模型图图选取定义内部草绘创建机械手腔的基本轮廓，这步用草绘曲线的方法，选取面为基准面，单击旋转工具，然后右键单击延时单击界面，出现如上图所示菜单，选取定义内部草绘如上图，出现草绘界面，接着草绘机械手腔外部轮，其草绘图旋转结果图如下图草绘图旋转结果创建基准平面，点击创建基准平面，以为参照，偏移，恰好是圆柱体最上表面。

如图所示图基准平面再上草绘出将要拉伸删除的部分，如下图所示图将要拉伸删除的部分草绘上以为草绘平面，绘制出将要拉伸切除的部分，如图所示，但必须为闭合区间图将要拉伸切除的部分草绘平面然后选择拉伸切除，如图所示图选择拉伸切除最后单击确定按钮，结果如图所示图单击确定按钮结果以为基准平面，单击草绘平面进入草绘界面。

绘制出将要删除的区域，如图所示图将要删除的区域草绘然后拉伸切除先点击拉伸按钮，然后切除按钮，选择切除到下个平面，如图图选择平面拉伸切除结果为图图拉伸切除结果下面着重介绍下螺孔的画法用拉伸切除工具把孔草绘出来，如图所示图孔草绘图单击插入螺旋扫描切口，出现对话框如图所示图切剪螺旋扫描对话框单击完成，出现菜单管理器对话框，如图图菜单管理器对话框选择为草绘平面，单击正向缺省，左键双击扫引轨迹，完成，单击视图参照，把零件的条横边作为参照草绘扫引轨迹和中心线，草绘如图图草绘扫引轨迹和中心线单击，定义螺距，如图，左键双击螺距节距，输入节距为，单击确定。

定义界面左键双击截面定义，画出截面，如图所示图截面单击确定。

预览，单击预览，结果如图所示图预览按鼠标中间确定。

第四章六自由度机械手的装配的装配过程装配的过程如图所示图装配般过程六自由度机械手构件的装备关系比较简单，其中各零件连接件之间多为面匹配和轴对齐，而各活动关节间的装配类型均为销钉连接。

六自由度机械手装配步骤及方法根据装配关系分析，采用的装配序列为六自由度机械手底座垂直轴回转体机械手手臂机械手手腕机械手手掌机械手手指具体步骤如下运行，新建组件，点确定动画界面图捕获对话框画界面，如图所示，单击播放便开始重新播放，图所示捕获，即为视频录制按钮，单击，进去如图界面，名称处单击浏览选路径为盘，新建名称，类型选，勾取照片级渲染帧可使视频效果更佳，单击确定便完成了运动仿真视频的制作。

结束语在将近两个月的毕业设计研究与制作中，这是次为数不多的自主独立设计并在老师的指导下完成的件作品，既是机遇又是挑战。

这次设计也是对我们大学四年所学知识的次总结与应用，更是升华。

他让我更好的理解了我们机械行业在社会生产中的重要作用和他强大的生命力。

着这次学习中，我集中精力学习了相关内容，在工作中的简单便捷减少了我们设计的许多困难。

它的功能如此之强大让我深深折服，这是科技的力量带给我的巨大的震撼感，同时也让我更加热爱机械这行业。

在机器人学的研究中，六自由度机器人具有很大的研究价值和实用意义。

假如六自由度机器人能充分的运用其在运动过程中的灵活性和优越性，他会方便我们多少生活。

他会成为我们人类最得力的助手。

我们国家的机器人学并不强，但是他却是那么的重要，以至于我们每位中华学习都要好好学习研究机器人，为个强大的崛起的中国贡献力量。

本文在六自由度机器人的建模与仿真的基础上，把六自由度机器人的运动更加简单便捷。

目前，仍有些问题尚未解决，需要在此基础上做进步的研究还有很多功能不太熟练，有些强大的功能我并没有完全掌握，我还有很多需要学习和改进的地方，今后我定虚心学习，争取更好地掌握这门工具。

我所涉及的六自由度机器人还很简单，并没有把电器类等知识结合起来，是大缺陷今后机电体化才是王道，因此我还有很多东西更需要学习和研究。

分析更多结构的六自由度机器人，研究其在不同的方式下实现其复杂运动控制。

为工业生产探索出更为完美的控制方式，是复杂控制变为简单。

由于时间有限，知识水平尚待提高，缺少对六自由度机器人位置逆解算法进行仿真验证。

还要进步提高仿真的易用性，易操作性和可扩展性，为研究者和使用者提供个良好的软件平台。

参考文献李刚俊，陈永机器人的三维运动仿真西南交通大学学报熊有伦，丁汉，刘恩沧机器人学机械工业出版社苏，拉德克利夫著，运动学与机构设计，机械工业出版社。

林清安编著模具设计北京北京大学出版社，孙进平编著基础建模与运动仿真教程北京清华大学出版社，赵秋玲，王海琴，等编著，机械设计实例教程，电子工业出版社谢正义，张红兵编著，基础与典型范例电子工业出版社陈明编著，机械制造工艺学机械工业出版社林清安编著，动画与仿真北京，北京大学出版社致谢我的论文之所以能完整的撰写出来，离不开我的导师王占奎，老师的的悉心指导和严格要求让我受益匪浅。

导师至真至诚至善的师德渊博的学识深深地感染了我。

在即将完成学业之际，谨向王占奎老师致以崇高的敬意和诚挚的谢意。

其次我要感谢机电学院的老师辅导员，以及所有教过我的老师，因为他们教会了我如何学习，用他们的身体力行告诉我如何做人，让我学到了些机械方面的基础知识和做人的原则本分。

没有他们我的论文将会是无源之水，空中楼阁。

和他们的交流和探讨，使我受益非浅，思路顿开。

再次感谢我的老师。

特别感谢我的同班同学寝室室友，是他们在学业上给予我全力的帮助和支持，在生活上给予我照顾，起探讨，起成长，顺利完成了本论文的撰写。

感谢我的父母和亲人们，他们的关怀和帮助给了我很多鼓励，让我在困难时刻依然能坚持下来。

最后，衷心地感谢各位老师在百忙之中抽出宝贵的时间审阅我的论文。

进入装配模式，单击工具栏按钮，添加元件进入装配，首先根据文件目录找到底座，单击打开，便将底座引入了装配环境。

对于首个进入装配环境的元件，应使其状态达到完全约束，故应如图选取缺省，图选取缺省图完全约束当下方状态栏如图显示完全约束时，单击确定按钮，完成第个元件即底座的装配。

按照装配序列，依次添加各元件以及相应的连接件，若元件间面面重合，或者面与面平行，则属于匹配装配若元件间共轴线，则属于轴对齐，如图所示选取相应装配而各活动关节间的装配类型均为销钉连接，则应选择如图所示的销钉选项。

图自动对话框图选择销钉在销钉装配中，选择销钉，出现销钉对话框，如图图销钉对话框轴对齐，选择各个零件分别的中心轴，然后平移，点选两个要重合的平面最后出现完成连接定义，单击确定即可，如图所示图完成连接定义全部零件装配完毕后，单击菜单栏视图环境和外观对各零件进行着色，六自由度机械手的装配效果图图和分解爆炸效果图图如下图六自由度机械手装配效果图图分解爆炸效果图第五章六自由度机械手的运动仿真运动学仿真及过程运动学仿真是对机构进行装配之后，不给其施加力，不考虑零件之间的摩擦，只在机构上施加动力，构建运动副，使机构能进行运动，分析其运动轨迹。

在机构模块中提供零件之间的运动副有凸轮连接运动副槽连接运动副齿轮连接运动副等。

运动学仿真大致过程在装配环境下，建立运动链接。

要是机构运动，首先按照定的连接方式将零件装配起来，和普通约束不同的是，运动件的装配要保留所需要的自由度，在中称之为连接。

进入机构运动分析环境。

设置驱动，定义伺服电机。

驱动是机构的动力源，和电动机样能产生旋转及平移的动力，并可使参数进行控制。

设定分析条件并运行。

完成机构连接和驱动的设置后，就可为运动设置为合适的条件及环境，随后进行机构的运动分析。

获得分析结果。

机构运动分析完成后，就可使用回访测量等功能，进步了解运动的过程和分析的结果，如果进行干涉禁言获得运动分析结果，测量运动轨迹等。

进入机构模块运行，打开装配后，点击菜单栏应用程序机构，即进入了机构模块，如图所示。

图机构模块图选择旋转轴进入机构模块后即可对各运动轴做参数设置，以限制主体之间的相对位置运动范围运动轴零位置参照等。

如图，选择旋转轴，右键单击并选择菜单中编辑定义选项，进入运动轴设置对话框图，编辑运动轴的零位置和限图运动轴设置对话框制，并可对编辑数据进行预览。

使用拖动功能可检查为运动轴指定的限制是否满足要求。

添加伺服电动机在机构模式下，点击伺服电动机图标，定义伺服电动机如图，名称为，类型栏选择运动轴，点击装配时生成的销钉轴轮廓栏如图的规范选择速度，初始位置为开始运动的位置，可定义当前位置，也可以定义任意位置为运动初始位置，并可以预览，模选择常数，值为。

图伺服电动机定义对话框图选择速度定义初始条件点击拖动元件按钮，点击快照