中成药瓶盖旋紧机械手设计（全套含CAD图纸）
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购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 号： 毕业设说明书 题 目： 中成药瓶盖旋紧机械手设计 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师单位： 姓 名： 职 称： 教授 题目类型 ： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2008 年 6 月 5 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 要 随着 现代机械工业 的 不断发展， 科学 技术日新月异，尤其是微机单片机 等 技术的出现以及他们的优越的性能不断完善， 还有现代测试技术的渗透发展，为了能在 21 世纪激烈的竞争中立于不败之地，对各行各业提出了更高的要求 ， 尤其是科技含量还有就是效率，效率决定竞争的胜败，因此很多 传统的手工作业，特别是机械行业必须要求用现代化、自动化的机械代替人的工作，这样可以节省人力，提高效率，提高竞争力。因此就出现了 工业机器人，可以代替人做不同的工作。后来为了使机器人更加专用化，减少成本，简单化，又要求一种特别的机器人， 专用机械手就是其中一个。在这里我将设计一个药瓶盖旋紧机械手，他是一个集机械、电气、测试、微机于一体的典型的机电一体化产品。由机械 部分 作为 他的 执行机构，电气和液压作为驱动机构，各种传感器和电位器作为测试元件，单片机作为控制机构的一个专用机械手。本设计本着简单、实用、经济、高效的原则，仅是为瓶盖旋紧而特地设计的专用机械手， 他 只有三个自由度，包括手臂的升降、 手臂的 旋转还有手腕的旋转的三个自由度。 他是由液压控制 手臂的升降、回转和手指的夹紧放松，用步进电机实现旋紧动作，用压力传感器测定 是否夹紧 ，防止夹坏或者夹不稳。这种设计 既简单又能实现所要的功能，是一个 圆柱 坐标式机械手。本论文将对这个专用机械手进行方案的设计、分析、比较然后确定最优方案，还要进行强度硬度等有关的校核、以及尺寸的确定，最后画出总装配图 。 关键词 ： 专用机械 手；旋紧；单片机控制；混合驱动；计算校核 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 s of it is is of of up in in 1st of be of to of to do by so it So to do of in it a of to a of it is a of of is is of as of of of of of it is to be or is it we it is a s to s by so on at 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 1 页 共 2 页 目 录 引言 . 1 1 绪论 . 5 械手设计的目的 . 5 械手设计的内容 . 5 械手设计的要求 . 5 2 机械手的方案选择 . 6 械手的组成 . 6 行机构 . 6 动机构 . 7 制系统 . 7 体 . 8 案的比较选择 . 8 部的选定 . 8 部的选定 . 9 部的选定 . 10 动系统的选定 . 11 3 计算校核 . 14 算机械手手部的夹紧驱动力 . 14 部回转力矩的计算 . 16 部与机身的计算 . 17 部作升降运动的液压缸驱动力的计算 . 17 臂回转液压缸的计算 . 19 4 驱动的选择 . 21 压控制部分 . 21 压控制简介 . 21 压系统传动方案的确定 . 21 进电机控制部分 . 27 进电机的介绍 . 27 择步进电机 . 30 择 步进电机的联轴器 . 31 进电机的驱动方式选择 . 31 5 检测和控制 . 34 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 2 页 共 2 页 6 设计总结 . 36 谢 辞 . 37 参考文献 . 38 附录 1 . 39 附录 2 . 40 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 1 页 共 40 页 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 2 页 共 40 页 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 3 页 共 40 页 引言 首先我介绍一下机器人产生的背景，机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个 综合性的结果，同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术，它的发展归功于在第二次世界大战中各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展。比如说日本，战后以后开始进行汽车的工业，那么这时候由于它人力的缺乏，它迫切需要一种机器人来进行大批量的制造，提高生产效率降低人的劳动强度，这是从社会发展需求本身的一个需求。另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果，那么人类的发展随着人们逐渐的这种社会发展的情况，人们越来越不断探讨自然过程中，在改造自然过程中，认识自然过程中 ,来需求能够 解放人的一种奴隶。那么这种奴隶就是代替人们去能够从事复杂和繁重的体力劳动，实现人们对不可达世界的认识和改造，这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。但另一方面，尽管人们有各种各样的好的想法，但是它也归功于电子技术，计算机技术以及制造技术等相关技术的发展而产生了提供了强大的技术保证。 那么下面我谈一下就人们很关心的问题，为什么要发展机器人 ?那么简单说，机器人有三个方面是我们必要去发展的理由 :一个是机器人干人不愿意干的事，把人从有毒的、有害的、高温的或危险的，这样的环境中解放出来，同时机器人可以干不好干的活，比方说在汽车生产线上我们看到工人天天拿着一百多公斤的焊钳 ,一天焊几千个点，就重复性的劳动，一方面他很累，但是产品的质量仍然很低；另一方面机器人干人干不了的活，这也是非常重要的机器人发展的一个理由，比方说人们对太空的认识，人上不去的时候，叫机器人上天，上月球，以及到海洋，进入到人体的小机器人，以及在微观环境下，对原子分子进行搬迁的机器人，都是人们不可达的工作。上述方面的三个问题，也就是说机器人发展的三个理由。 那么什么是机器人呢 ?这个问题是一个非常有意思的一个问题。但人们一般的理解，机器人是具有一些类似人的功 能的机械电子装置或者叫自动化装置，它仍然是个机器。它有三个特点：一个是有类人的功能，比如说作业功能；感知功能；行走功能；还能完成各种动作，它还有一个特点是根据人的编程能自动的工作，这里一个显著的特点，就是它可以编程，改变它的工作、动作、工作的对象和工作的一些要求。它是人造的机器或机械电子装置，所以这个机器人仍然是个机器。但是目前还没有一个统一的有关机器人定义，一般来说我们认为机器人是计算机控制的可以编程的目前能够完成某种工作或可以移动的自动化机械，这是美国工程师协会定的一个定义，但日本和其他国家也对机器人有 不同的看法，他们认为从完整的更为深远的机器人定义来看，应该更强调机器人智能，所以人们又提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。那么这给机器人提出来更高层次的要求，那么比方说机器 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 4 页 共 40 页 人在这里边可以代替人进行焊接，焊接的环境是非常复杂的，可以搬运，它在生产线中搬运玻璃和各种各样的一些零件的搬运的工作，还可以在生产线中码垛等等，这都是把人从繁重的体力劳动中解放出来的一个例子。 那么什么是机械手呢？ 机械手就是一种简单的机器人，实际上就是专用的机械手，是一种可以模仿人的手和手 臂的某些运动机能，能够安装给定的程序、轨迹和其他的要求，实现抓取、搬运或者完成某些劳动作业的机械化、自动化的装置 。 那么总结一下，我们认为，机器人有三个发展阶段，那么也就是说，我们习惯于把机器人分成三类，一种是第一代机器人，那么也叫示教再现型机器人，它是通过一个计算机，来控制一个多自由度的一个机械，通过示教存储程序和信息，工作时把信息读取出来，然后发出指令，这样的话机器人可以重复的根据人当时示教的结果，再现出这种动作，比方说汽车的点焊机器人，它只要把这个点焊的过程示教 完以后，它总是重复这样一种工作，它对于外 界的环境没有感知，这个 操作力的大小，这个工件存在不存在，焊的好与坏，它并不知道，那么实际上这种从第一代机器人，也就存在它这种缺陷，因此，在 20 世纪 70 年代后期，人们开始研究第二代机器人，叫带感觉的机器人，这种带感觉的机器人是类似人在某种功能的感觉，比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比，有了各种各样的感觉，比方说在机器人抓一个物体的时候，它实际上力的大小能感觉出来，它能够通过视觉，能够去感受和识别它的形状、大小、颜色。抓一个鸡蛋，它能通过一个触觉，知道它的力的大小和滑动的情况。 那么第三代机器人 ，也是我们机器人学中一个理想的所追求的最高级的阶段，叫智能机器人，那么只要告诉它做什么，不用告诉它怎么去做，它就能完成运动，感知思维和人机通讯的这种功能和机能，那么这个目前的发展还是相对的只是在局部有这种智能的概念和含义，但真正完整意义的这种智能机器人实际上并没有存在，而只是随着我们不断的科学技术的发展，智能的概念越来越丰富，它内涵越来越宽。 下面我简单介绍一下我国机器人发展的基本概况。刚才谈到了日本在 20 世纪 60年代和美国都在开始进行机器人的研究，由于我们国家存在很多其他的各种因素、问题。我们国家在机器 人的研究，在 20 世纪 70 年代后期，当时我们在国家北京举办一个日本的工业自动化产品展览会，在这个会上有两个产品，一个是数控机床，一个是工业机器人，这个时候，我们国家的许多学者，看到了这样一个方向，开始进行了机器人的研究，但是这时候研究，基本上还局限于理论的探讨阶段，那么真正进行机器人研究的时候，是在七五、八五、九五、十五将近这二十年的发展，发展最迅速的时候，是在 1986年我们国家成立了 863 计划是高技术发展计划，就将机器人技术作为一个重要的发展的主题，国家投入将近几个亿的资金开始进行了机器人研究，使得我们国家 在机器人这一领域得到很快地、迅速地发展。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 5 页 共 40 页 1 绪论 械手设计的目的 专用机械手设计是机械制造、机械设计和机械电子工程等专业的一个重要的教学环节，是机械设计有关专业的学生毕业设计的一个综合设计课题。通过设计提高学生的机构分析与综合的能力、机械结构设计的能力 、机电夜一体化系统设计能力，掌握实现生产过程自动化的设计方法。通过设计要求把有关的课程比如：机构分析与综合、机械原理、机械设计、液压与气压系统、测试技术、数控技术、微机和单片机原理及应用等从中获得理论知识在实际中综合起来加以运用，使这些知识 的到巩固和发展，并使理论与实际密切的结合起来。同时机械手设计是机械设计及制造专业的学生的一次比较完整的机电一体化整机的设计。通过设计，培养学生独立的机械整机设计能力，树立正确的设计思想掌握机电一体化机械产品设计 的基本方法和步骤，为日后工作打好基础。通过设计使学生能熟练的应用有关参考资料、计算图表、手册、 图册和规范；熟练有关国家标准和部颁标准，以完成一个工程技术人员在机械整机设计方面所必须具备的基础技能训练 。 械手设计的内容 在调研、广泛收集资料后拟定多种方案，经过充分的分析论证后选择最佳方案 ，完成机械手总装配图设计。 完成部分零件图纸、完成四万字符的英文翻译、两万字的毕业设计论文。要求论文概念清晰，层次分明。 完成该机械手的单片机控制系统硬件配置图及相关软件的设计。 该机械手能自动完成规定的功能，也能按要求手动、分步完成规定的动作。 械手设计的要求 要求机械手动作灵敏、准确可靠。 要求能检测药瓶是否准确到位，若检测药瓶没有准确到位，及时发出反馈的信号，调整药瓶的位置。 要求控制拧紧力矩，以防过紧拧坏瓶盖或过松。 要求机械手有良好的适应性。性能优良，体积尽 可能小，制造费用低。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 6 页 共 40 页 2 机械手的方案选择 械手的组成 机械手是由执行机构、驱动系统和控制系统所组成的，各部分关系如 2所示： 控制系统 驱动系统 位置反馈装置 执行机构 工件 控制系统 驱动系统 位置反馈装置 执行机构 工件 图 2械手组成框图 行机构 执行机构是由抓取部分包括手部、臂部、还有行走部件组成。 手部 即是直接跟工件接触的部分，一般是回旋型或平移型（多为回旋型的，因其结构简单）。手爪多为两 指（也有多指的）；根据需要分为外抓式或内抓式两种；也可负压式或真空式的空气吸盘和电磁吸盘。 传动机构型式较多，常见的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜契杠杆式、丝杠螺母式等。 腕部 腕部 是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓 取物体的方位。他可以上下摆动、左右摆动、和绕自身轴线的回旋三个运动。如有特殊的要求手腕还可以有一个小距离的横移。也有的机械手没有腕部的自由度。 臂部 手臂有无关节臂和有关节臂之分。目前采用的手臂几乎都是无关节臂。多关节臂还处在研究阶段。 手臂的作用是引导手指准确地抓住工 件，并运送到所需要的位置上。为了使机械手能够正确地工作，手臂的三个自由度都需要精确地定位。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 7 页 共 40 页 总括机械手的运动，离不开直线移动和转动二种，因此它采用的执行机构主要是直线油缸、摆动油缸、电液脉冲马达、伺服油马达、交流伺服马达、直流伺服马达和步进马达等。 手臂有三个自由度，可以采用直角坐标，圆柱坐标，球坐标和多关节四种方式。 直角坐标占空间大，工作范围小，惯性大，所以一般不多用，只有在自由度较少的时候用之。 圆柱坐标占用空间较小，工作范围较大，但惯性也大，且不能抓取地面的物体。 球坐标和多关节占用空间小，工作范围 大，惯性小，所需动力小。能抓取底面的物体，多关节还可以绕障碍物选择途径，但多关节机构较复杂，所以不多用。 在本设计中选用了 圆柱 坐标式。 行走机构 有的机械手带有行走机构。 动机构 有气动、液动、电动、机械的四种形式。气动式速度快，结构简单，成本低。采用点位控制或机械挡块定位时，有较高的重复定位精度，但是臂力一般在 300N 以下。液动 式力气大，臂力可以达 1000N 以上，且可以用电液伺服机构，可以实现连续控制，使机械手的用途和通用性更广，定位精度在 1围内。目前常用的式气动和液动驱动 的方式。电动式用于小型的，机械式一般用于动作简单的场合。 制系统 机械 手控制的要素，包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动速度和加减速度等。 机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种，目前以点位控制为主，占 90%以上。 控制系统可根据动作的要求，设计采用数字顺序控制。它首先要编制程序加以存贮，然后再根据规定的程序，控制机械手进行工作。 程序的存贮方式分为分离存贮和集中存贮两种。分离存贮是将各种控制因素的信息分别存贮于两种以上的存贮装置中，如顺序信息存贮于插销 轮转鼓、穿孔带内，位置信息 存贮于时间继电器、定速回转鼓等。 集中存贮是将各种控制因素的信息全部存贮于一种存贮装置内，如磁带、磁鼓等。这种方式适用于顺序、位置、时间、速度等必须同时控制的场合，即连续控制的情况下使用。 对动作复杂的机械手 (机械人 )，采用示教再现型控制系统。更复杂的机械手 （机械人） 则采用数字控制系统、小型计算机或微处理机控制的系统。 控制系统以插销板用得最多，其次是凸轮转鼓。它装有许多凸轮，每一凸轮分配给一个运动轴，转鼓转动一周便完成一个工作循环。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 8 页 共 40 页 插销板适用于裕要迅速改变程序的场合。换一种程序只需抽换一种插销板就可，而同一插件又可以反复使用。 穿孔带容纳的程序长度可不受限制，但如果发生错误时就要全部更换。穿孔卡的信息容量有限，但便于更换、保存、可重复使用。 磁芯和磁鼓仅适用子存贮容量较大的场合。范于选择那一种控制元件，则根据动作的复杂程度和精确程度来确定。 体 基体是 整个机械手的基础。 案的比较选择 部的选定 归结起来，常用的手部，按其握持工件的原理。 大致可以分为夹持和吸附两大类。夹持类主要用于所夹持的物体表面不是 很光滑，特别是有螺纹的物体，而吸附式主要用于表面特别光滑的物体利用 真空吸附或者用能被磁铁吸附的物体。 本设计要求的是瓶盖的旋紧，通过比较可以选定用夹持式的手部。而夹持类主要是夹钳式、钩托式和弹簧式。按其的运动方式又可以分为手指回旋型和手指平移型两种。根据要求可以知道选择的是回旋型手指。 夹钳式的手部是由手指、传动机构和驱动装置三部分组成的，他对抓取各种形状的工件具有较大的适应性，可以抓取轴类、盘类、套类零件。一般情况下，多采用两个手指，少数采用三个指或者多个指。驱动装置根据驱动源可以分为液压的、气压 图 2连杆杠杆式手部 图 2滑槽杠杆式手部 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 9 页 共 40 页 的 和电动的等几类形式。常用的传动机构往往通过滑槽、斜槽、齿轮齿条、连杆机构实现夹紧或松开的。根据需要，因为本设计要求是能夹紧瓶盖并且能够旋紧瓶盖。而根据他们的特点液压和气压的很难能转过 360 度角，而本设计要求旋紧一般都要求大于 360度，虽然 齿轮齿条、连杆机构能够转过 360 度，但是这两种结构对于这种只要求简单动作的机械手来说，又太复杂了，又大材小用的感觉，而恰好用电动能够实现任意的角度的旋转，所以选择电动作为手部的手腕旋转驱动源，而又由于液压的准确性和稳定性所以又选定又选定用液压驱动来作为手部的夹紧和放松驱动源 。 典型的回转型手部有滑槽杠杆式和连杆杠杆式两类 如 上 图所示： 因为我选择的驱动方式式用液压来驱动机械手的放松和夹紧，又为了不占用太大的空间，而两个比较，连杆杠杆式结构式个常开的手部，而且是驱动力是向下的时候是夹紧，而滑槽杠杆式手部结构是驱动力向上的时候是夹紧，在结构上后者会占用更大的空间所以选择了前者作为机械手的手部结构。 部的选定 手腕部件具有独立的自由度。如图 2示： 图 2 腕部的自由度 手部的运动有：绕 X 轴转动为回转运动；绕 Y 轴运动为上下摆动；绕 Z 轴转动称为左右摆动；有的 甚至是沿 Y 轴或 Z 轴的横向的移动。一般手部设有回转的或加上一个摆动的即可以满足工作要求，一些动作较简单的专用机械手，为简化结构，可以不设腕部，而直接由臂部的运动来驱使手部搬运工件。目前，应用最广泛的手腕运动机构是回转液压缸，或者气压缸，他的结构紧凑，灵巧但是回转角度较小，一般小于 270 度，并且要求 严格的密封，否则就难保证稳定的输出扭矩。因此在本设计中我选定用电动机 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 10 页 共 40 页 来驱动 手腕的转动， 可以实现任意的角度。 因为为了简化结构（在保证能完成所要的动作的基础上），所以选定手腕只要一个自由度就可以了，就是只要他能够绕 Y 轴 转动就可以了。 部的选定 手臂的各种运动通常用驱动机构（如液压或气压）和各种传动机构来实现，从臂部的受力情况分析，它再工作中既直接承受腕部、手部和工件的静、动载荷，而且自身运动又较多，故受力复杂。因此，它的结构、工作范围、灵活性以及抓重大小和定位精度等直接影响机械手的工作性能。 臂部设计的基本要求 ： 臂部应承载能力大、刚性好、自重轻 臂部运动速度要高，惯性要小 手臂动作应该灵活 位置精度要高 手臂的典型运动形式又：直线运动，如手臂的伸缩，升降和横向（或纵向）移动 ，回转运动，如手臂的左右摆动，上下摆动（俯仰）；复合运动，如直线云和回转运动组合，两直线云的组合。 首先，因为我要设计的是一个专用的机械手，完成以个简单的动作，没有必要手臂的伸缩，也可以完成动作， 所以只要手臂能够回转和升降就可以了，手臂所要实现的动作是手臂回转到瓶盖所在位置（这个位置可以调整，一经调整就是一个固定的位置，起到自动定位的作用）然后夹紧缸动作把瓶盖夹紧，手臂升起到一定的位置停止，回转到瓶子所在的位置（这个位置也是一个固定的位置，瓶子自动停止在固定的位置，然后自动夹紧等待上盖）下降，旋紧，放松，上 升，又回转到原来的位置，进行下一个循环。由所要实现的动作可以确定手臂的形式是只要升降机构和回转机构就可以了 。 手臂的回转和升降，通常由机身来实现，有三种典型的结构： 回转缸置于升降缸之下的机身结构 手臂部件固定在升降台上，升降台下面与花键轴相连接。回转缸布置在升降台的下面。回转缸的动片与花键轴套固定，动片在压力油的作用下回转时，通过花键轴套回转，花键轴由两个径向滚珠轴承和一个平面推力轴承支撑在活塞杆上，活塞在升降液压缸内做升降运动，带动花键上移，花键既作为导向又传递扭矩。这种结构能承受较大的偏重力矩 。其缺点是回转运动传动路线长，花键轴的变形对回转运动的精度的影响不可以忽视。 回转缸置于升降缸之上的结构 手臂部件与回转缸的上端盖连接，回转缸的动片与缸体连接，由缸体带动手臂做回转运动。回转缸的转轴与升降缸的活塞杆一体。活塞杆内装一花键套与固定花键轴配合， 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 11 页 共 40 页 活塞升降由花键轴导。这种结构采用单缸活塞杆，导向杆在活塞杆内部，结构紧凑。但是回转缸与臂部一起升降，运动部件较大，刚性较差。 比较以上两种，因为本设计要求的回转精度要求比较高，而第一种类型不能满足。第二种虽然运动部件较大，刚性较差，但是这种是专用的机 械手，要完成的动作所要求的力矩，也就是动力不是很大，所以复符合要求，选定第二种结构。 图 2回转缸在升降缸之上 结构 动系统的选定 机械手的驱动系统通常有多种，常用的有：液压驱动、气压驱动、电机驱动等几种基本的方式。一台机械手可以统一用一种方式驱动，也可以用几种方式驱动。各种驱动方式都有自己的特点和使用范围，因此，我们要了解他们，并从使用机械手的技术经济要求出发，在分析比较他们的优缺点的基础上，结合自己的情况，合适地选择所用的驱动系统。以下是几种驱动方式的比较： 液压驱动系统的优点： 输出的驱动力和驱动力矩大 :液压因其不可压缩性，可以传递高达每平方厘米二、三百公斤的压力（通常使用的压力为 5140 公斤 /平方 厘米 ，而机械手中多用 670 公斤 /平方厘米），所以，它驱动的机构，可以达到若干吨的作业力量，而通常在机械 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 12 页 共 40 页 手作业中的力量，要小得多，目前一般多为 10100 公斤左右。所以，它具有较大的潜在力可供利用 . 体积小 :因 为可以把动作油缸直接作为关节的一部分，故结构简单、紧凑，刚性好 . 控制性能好由于油在低压工作中不可以压缩性，能够方便地进行压力和流量的控制，实现各种运动的无级调速和缓冲定位。如 可以实现任意速度的进行位移，并在任意位置停止，并以较高精度定位。并且由于它反应灵敏，便于构成液压伺服系统，而实现连续轨迹控制。 使用性能好，由于油液本身能自我润滑液压元件，有利于延长其使用的寿命，并且，在系统中，一般都装有安全阀，可以有效的防止过载现象的发生。维修方便。 液压驱动系统的缺点： 费用高： 液压元件本身，制造成本较高，这是由于对它的加工要求较高所致。另外，油路一般比较复杂， 而所用油液。又需要定期更换，所以，其总费用是比较高的。 作业环境条件又限制，因液压系统中的油液粘度，会随温度而变化，从而影响其 工作性能，特别在高温及低温时，不能应用，而且，油液容易燃烧，故应注意其工作环境的温度。另外，在油液中混入气泡、水分等，也会使系统工作性能变坏。油液的泄露，也会影响工作的稳定和定位精度，并污染环境。所以液压驱动宜用于不怕油液污染的常温的环境中，且要求输出力大而速度较低的场合。 气压驱动系统的优点 ： 动作迅速 ： 因为压缩空气粘性小、流速大（它在管路中的流速，可以达 180/秒左右， 而油液仅为 /秒左右），故动作很快。不过，在作业中，应注意在执行机构接近行程终点时，防止由于动作太快而产生冲击及越 程。 气体的供应和排放较方便 :： 由于空气取用较方便，不用购买，只需要开动空气压缩 机既可获的压缩空气。由于空气粘性很小，故管路压力损失也很小，可以进行远距离的输送。而用后的空气，可以直接派人大气，一般情况下不会造成污染，维修方便。 总花费较低： 由于结构简单，制造也比较容易，故价格相对较便宜。使用中的花费 也比液压驱动要小，故中花费也相对较低。 气压驱动系统 的缺点是： 驱动力小： 由于可压缩性很大，一般只适用于低压，所以，其驱动力较小。一般用 压缩空气驱动的机械手，常用于 10 公斤 以下的物体。 控制性能较差： 由 于空的可压缩性大，阻尼效果差，低速不易控制，故运动稳定性 差。执行机构的体积太大，因空气传递的 压力小，所以，驱动汽缸等气动元件的体积都相对较大。 排放时有噪音： 使用后的压缩空气， 大 气排放时，会产生噪音，故宜装置消音器。 气中含有水汽而对使用不利： 因压缩空气中往往含有水汽，易造成气压系统的锈； 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 13 页 共 40 页 而在低温下，则由于 冷凝结冰，有可能使启动困难。所以：气压驱动，宜用于驱动力小于 30 公斤，但是要求速度快的场合，也适用于在易燃易爆、温度较高和尘土大的场合。 电机驱动的优缺点： 步进电机是纯粹的数字控制电动机。它将电脉冲 信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于微机或单片机控制。 图 2装配简图的主视图 步进电机有如下特点： 步进电机的角位移与输入脉冲数严格成正比，因此，当它转一转后，没 有累计误差 ,具有良好的跟随性。 由于步进电机与驱动电路组成的开环树控系统，既非常简单廉价，有非常可靠。同 时它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭环数控系统。 步进电机的动态响应快，容易起停，正反转及变速。 速度可以在相 当宽的范围内平滑调节，低速下仍能保证获得大的转矩，因此，一 般可不用减速器而直接驱动负载。 步进电机存在震荡和失真的现象，必须对控制系统和机械负载采取相应的措施。 步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行，它不能直接使用交流电源和直流电源。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 14 页 共 40 页 步进电机自身的噪音很震动大，带惯性负载的能力较差。 本设计的要求是速度一般，驱动力不大，但是控制性要好体积不要太大，通过对比选定是用液压驱动手臂的升降和回转和手部的夹紧、放松，而用电机驱动手部的回转（因为要回转的角度大于 360 度，用步进电机可以很容易的实现） 。 小结：最后选定手部用连杆杠杆式；腕部选定为一个自由度（回转）的简单结构 ;臂部选定为回转缸置于升降缸之上的结构；驱动系统选定为用液压驱动手臂的升降和回转和手部的夹紧、放松，而用电机驱动手部的回转。结果画出总装配简图的主视图为 . 3 计算校核 算机械手手部的夹紧驱动力 图 3连杆式手部结构，作用在拉杆 3 上的驱动力为 F，两连杆 2 对拉杆的反作用力为 方向沿连杆两铰链中心的连线，指向 O 点并与水平方向成角。 由拉杆的力平衡条件得 图 3手部受力分析图 0 得 2 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 15 页 共 40 页 0 得 （ 3 )=0 得 F1h = （ 3 h= F=N （ 3 （ 1） 如上 3所示受力分析 由调查可知要旋紧瓶盖要的力大概都在 3 N 以可以计算最大的夹紧了，就是瓶盖最大的时候了，计算如下： F f d=3 而 d=60 mm,以 F=N=2 6060 （ 3 （ 2）设 垂直方向的移动速度为 60 mm/s,机械手达到最高速度的响应时间是 0.5 s +0= （ 3 据 驱动力 公式 得： 10=（在这里设瓶盖为 30克） 而 以符合要求 2 6060 而 F= 所以符合要求，在这里解释一下为什么这两个力相差那么大呢，那是因为不仅仅要夹住瓶盖还要提供扭力给瓶盖来旋紧它 所以 F=， 才可以满足要求 （ 3）校核夹紧缸 由夹紧缸的公式得 F 实 =F= （ p/4 （ 3 在这里 液压缸直径为 D=40 mm,d=18 根据液压缸内径系列（ 66） )所以得到 p=4F/ （ = 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 16 页 共 40 页 部回转力矩的计算 腕部回转时要克服以下几种阻力 ： 、 腕部回转支撑处的摩擦力矩 M 摩 如图所示 M 摩 =2f（ （ 3 式中 轴承处支承反力（ N），可以由静力平衡方程求得； 轴 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 1 页 共 40 页 编号： 毕业设说明书 题 目： 中成药瓶盖旋紧机械手设计 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师单位： 姓 名： 职 称： 教授 题目类型 ： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2008 年 6 月 5 日 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 1 页 共 2 页 摘 要 随着 现代机械工业的不断发展，科学技术日新月异，尤其是微机单片机等技术的出现以及他们的优越的性能不断完善， 还有现代测试技术的渗透发展，为了能在 21 世纪激烈的竞争中立于不败之地，对各行各业提出了更高的要求 ， 尤其是科技含量还有就是效率，效率决定竞争的胜败，因此很多传统的手工作业，特别是机械行业必须要求用现代化、自动化的机械代替人的工作，这样可以节省人力，提高效率，提高竞争力。因此就出现了工业机器人，可以代替人做不同的工作。后来为了使机器人更加专用化，减少成本，简单化，又要求一种特别的机器人， 专用机械手 就是其中一个。在这里我将设计一个药瓶盖旋紧机械手，他是一个集机械、电气、测试、微机于一体的典型的机电一体化产品。由机械 部分 作为 他的 执行机构，电气和液压作为驱动机构，各种传感器和电位器作为测试元件，单片机作为控制机构的一个专用机械手。本设计本着简单、实用、经济、高效的原则，仅是为瓶盖旋紧而特地设计的专用机械手， 他 只有三个自由度，包括手臂的升降、 手臂的 旋转还有手腕的旋转的三个自由度。 他是由液压控制手臂的升降、回转和手指的夹紧放松，用步进电机实现旋紧动作，用压力传感器测定是否夹紧，防止夹坏或者夹不稳。这种设计 既简 单又能实现所要的功能，是一个 圆柱 坐标式机械手。本论文将对这个专用机械手进行方案的设计、分析、比较然后确定最优方案，还要进行强度硬度等有关的校核、以及尺寸的确定，最后画出总装配图 。 关键词 ： 专用机械 手；旋紧；单片机控制；混合驱动；计算校核 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 2 页 共 2 页 s of it is is of of up in in 1st of be of to of to do by so it So to do of in it a of to a of it is a of of is is of as of of of of of it is to be or is it we it is a s to s by so on at 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 1 页 共 2 页 目 录 引言 . 错误 !未定义书签。 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 械手设计的目的 . 错误 !未定义书签。 械手设计的内容 . 错误 !未定义书签。 械手设计的要求 . 错误 !未定义书签。 2 机械手的方案选择 . 错误 !未定义书签。 械手的组成 . 错误 !未定义书签。 行机构 . 错误 !未定义书签。 动机构 . 错误 !未定义书签。 制系统 . 错误 !未定义书签。 体 . 错误 !未定义书签。 案的比较选择 . 错误 !未定义书签。 部的选定 . 错误 !未定义书签。 部的选定 . 错误 !未定义书签。 部的选定 . 错误 !未定义书签。 动系统的选定 . 错误 !未定义书签。 3 计算校核 . 错误 !未定义书签。 算机械手手部的夹紧驱动力 . 错误 !未定义书签。 部回转力矩的计算 . 错误 !未定义书签。 部与机身的计算 . 错误 !未定义书签。 部作升降运动的液压缸驱动力的计算 . 错误 !未定义书签。 臂回转液压缸的计算 . 错误 !未定义书签。 4 驱动的选择 . 错误 !未定义书签。 压控制部分 . 错误 !未定义书签。 压控制简介 . 错误 !未定义书签。 压系统传动方案的确定 . 错误 !未定义书签。 进电机控制部分 . 错误 !未定义书签。 进电机的介绍 . 错误 !未定义书签。 择步进电机 . 错误 !未定义书签。 择 步进电机的联轴器 . 错误 !未定义书签。 进电机的驱动方式选择 . 错误 !未定义书签。 5 检测和控制 . 错误 !未定义书签。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 2 页 共 2 页 6 设计总结 . 错误 !未定义书签。 谢 辞 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 附录 1 . 错误 !未定义书签。 附录 2 . 错误 !未定义书签。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 1 页 共 40 页 编号： 毕业设计 （论文）外文翻译 （译文） 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 李柱华 学 号： 0400110114 指导教师单位： 桂林电子科技大学 图书馆 姓 名： 唐良宝 职 称： 教授 2008 年 6 月 5 日 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 1 页 共 1 页 目 录 1 序幕 . 1 2 机构 . 1 3 信息 . 2 4 数据和过程 . 4 5 稳定 . 5 6 可预测性 . 5 7 客观知识 . 5 8 人的信仰 . 6 9 人类知识 . 6 10 概念和图解 . 7 11 智力 . 8 12 知识系统 . 9 13 层次的知识交涉 . 12 14 复杂 . 12 15 复杂性 . 13 16 复杂措施简化 . 13 17 逻辑深度 . 14 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 1 页 共 14 页 信息、知识和机器的未来 1 序幕 詹姆斯瓦特的助手于 1788 年 12 月 13 日 在 约翰南部作出了绘图 来 显示工作部分 ，他 后来被称为瓦 州长 . 这个特别的 以推动圈，或抛光发烧 叉 组成的 调速装置， 被 用来 研制一种发动机在斯塔福德马太布尔敦的苏豪制造厂 引擎称为一圈引擎，可以在科学馆看到。 这虽然 不是已知最早 的用 来控制机械机构行为的一部机器， 但是它 肯定是最 重要的 经 预示 将 有大约 75000瓦特的发动机到 1868年在英格兰 器获得了初级形式的 预示 ， 将来的 机器是 用 机械机构密不可分 地 联系 着的 。 2 机构 考虑瓦特发动机的两个操作系统，其中一个装有 速度 控制系统 而另 一台 没有 ， 驾驭相同的 脉动载荷，其中一个引擎的输出 总速度 总 是 大于另一个 力， 从而 使其 运行在一个较恒定的速度 制系统是机械 要 进行必要的补偿 活动 构能够实现按期接受代表发动机转速的数据，并执行适当的控制过程 在一个处理器中 它 有三个界定能力 ： 、观察的能力： 接受 和 使用数 据，可以感知发动机转速和它如何变化，在 立式 引擎中， 这是 被 实现根据定位 在总部的飞球 的 离心力。 、行动的能力： 重新掌 控 了油门和 其 影响力，燃油流量 ， 在 立式 引擎 中， 这是 被 在进 气 管发挥杠杆作用 的 总督蝴 蝶 阀 安排。 、 执行过程的能力 ： 建立观念和行动，把一个 实际 速度与理想的速度 比较 ，并以 此 采取 适当行动，以减少误差，在 立式 引擎 中， 是 被 模拟 通过 滑轮和杠杆 的 安排。 在 一个笼统的形式， 有 界定属性的任何代理 世界将需要它能够接收数据和执行过程 在一个处理器中 . 通过传感器和驱动器耦合 将更广 泛 地传向 世界。在这种情况下，处理器将 由 机械代理商设计的，例如，一台电脑，信号 系统或神经网络，根据我们的定义作为代理人它不应该有任何具体形式的串行或并行计算机符号处理。 生物制剂已演变，其处理方式是通过 中枢神经 系统 它为 代理 商 ，尤其是当我们谈到人类代理商 ： 我们假设某些方面对自己的行为可以说是为我们的具体用途而 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 2 页 共 14 页 言，酚醛数据，过程 要 假设 任何形式的数据和过程的陈述，或任何特定的处理器，在讨论人类代理商。 代理商进行互动，交流和处理信息。 有时 为我们当前的目的而言，代理人当且仅当他 有能力处理 所 感受到 的 ，并就此采取行动 我 都是 代理人，所以是一个恒温器，其有能力的传感一个加工 的 温度， 而 以这样一种方式将其划为得太高或太低，而 和一部计算机交流 结果 采取广泛的看法代理 商观点 ;代理商可 以是 人类，电脑，机器人，软件程序，甚至一些非常大的分子。 在分析代理人的行为 时 ，我们必须指明三件事 ; 、 一个函数，规定代理人 做什么 在世界上。 、 一种机制，解释如何参与功能的实现。 、 一个实例化的机制安排的实物，其中实现了相关职能部门的行为。 机构 是问题 特性 。 信息负担这同一对 机构 的关系象事关的能量。 能量是 一 个概念被用于描绘在无生命物质对象之中的互作用，并且信息是被用于描绘在代理之中也许是赋予生命或无生命的的互作用的概念，。 代办处是我们的世界的经验的一个根本方面。 它不可能减少到更加根本的概念，并且特别是它不可能单独占能量和问题。 我们的世界的经验表示，问题的某些安排陈列物产 这些东西 我们称代办处 。 正有许多不同的问题，可以被 安排 在不同的方式的，那么那里是许多不同的代办处，正有许多不同的能量的实例化，那么那里是许多不同的代办处的实例化。 代理被定义成个体在一个指定的环境的以对察觉过程和行动容量。 代理的能 力行动是相对分子的一个具体环境 ; 软件代理在环境里行动通过讲话综 合，并话分析的设备，人的代理在一个更宽的世界行动。 3 信息 代理商 互相与他们的环境互动，因为许多代理居住同一个物理环境，他们可以分享公共 的 机制 ，这些 机制被 规定 在治理所有对象的行为在他们的世界。 多数代理和对象之间互作用只介入能量或问题，虽然可能 仅 在一个方向和无穷小的数额。 因此它介入在代理上状态的被关联的变化，并且它互动的对象，当能量被交换的相当数量是非常小的，在对象的状态的上变化也许是无意义的 ; 它是一个被关联的变化的可能性在是重要的代 理的某一状态的上。 所有反馈安排 是 必要介入的在直接互作用，藉以行动改变对象，改变观念，引导更远行动，等等 。 设定一些代理的状态 是 一种紧的对象之间 的 交互作用。 一套在代理的某些部分被关联的状态可能提供我们可以称对象的代理的表示法。 如此，当代理与一个对象在它的环境，一个被关联的状态 在 样式里互动，例示作为在问题或能量的变化， 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 3 页 共 14 页 能在代理之内引起。 这能反过来被变换成对代理的一些外部形式和因而被传达到其他代理。 代理能沟通，如果，并且只有当他们的互作用在他们共有的外部环境之内是连贯的：一输入其他解码这个连贯内码，并且解 码要求在治理对象行为在他们共有的世界的法律着陆的机制的公共。 如果沟通的代理分享他们的物理构成和内部适当特点的机制。 那里将存在他们共同的世界的方面的可分享的表示法。 这些可分享的表示法与在外在世界的对象连接两个代理内部状态。 代理与他们分享的世界互动，并且互相与世界产物的 这些被协调的状态对应于他们共同的外部环境的共有的悟性的表示法。 它是能量或问题的样式相互交换在代理之间的，与共同性的表示法相关。 可分享的悟性，做概念在关于代办处的讨论的信息根本性。 代理察 觉样式并且执行过程。 如果各自的组分叫标志，信息是样式的一个物理实例化用术语。 当信息例示样式的表示法，不用任何另外资格时，我们称它数据， 而 当它 特殊 的行动 的 规格，我们叫红外线过程。 当我们与我们的环境互动。 有二个功能上不同的方面对我们的经验 关于 。 一个方面是我们在世界体验感觉的命令。 这是在形状、颜色、气味、触感、口味和声音和时间的样式形成的空间。另一个方面我们体验的是命令我们什么时候有效地与世界衔接。 这个方面是在不同的对象之间反应对我们的干预。 关系过程描述的关系 。被 因果 关系 描述的世界， 被 大卫 胡 称 宇宙 的水泥 。 样式和过程是我们在世界上体验命令的双重方面：样式指定过程，并且过程引起样式。 在抽象感觉的信息， 是 我们根据样式和过程描绘世界的表示法。 信息，在具体感觉，是我们称为物理实例化问题或能量的代理。 信息描绘代理之间 与 他们的环境的互作用，概括地说它是世界的可分享的表示法的一个物理实例化。 它使代理根据样式和过程代表世界。 当样式在问题或能量的空间或世俗发行时完全表示，他们为通信的目的可以在代理之间被交换。 并且他们可能也被用于指定可以由加工者执行的过程。 由于处理器指定了可以被执行作为行动的过程例示的信息， 我们说代理有 知识：知识是一种可以由它的加工者执行的过程例示的信息的行动能力。 信息根据标志的各自的组分代表样式和机制。代理之间的通信使用所有描述特性样 完全例示方式必须定义： 标志被结合形成数据和指定过程的方式。 在世界上使代理代表和解释样式和机制的方式 。 数据和过程与样式和机制在世界上代表并且关连的方式。 这意味着信息必须有： 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 4 页 共 14 页 包括规定的一个标志语法维度规则被结合进入数据和样式的表示法。 包括标志之间的样式的关系的一个语法维度，并且他们意味着代理的沟通表示法。 根据物理世界问题和能 量的实体尺寸描述特性关系信息表示法。 信息被量子化，我们才有能力测量信息量。 代理运作必要根据： 一个量子性质的区别是某事存在或缺席的。 一个量子运动或选择的区别是某事之间的做或没做，在某事之间选择或不选择。 一个量子交流的区别是接受或不接受某事，在送或不送某事。 所有代表性的实例在信息的可以终于减少到介入量子根据事物属性、行动和通信存在或不存在。 事物的存在或不存提供一位信息。 位是信息的测量单位。 (一支很大的部队，字节，通常采取的是八位。 )所有信息代理到得出的答复到是或没有问题，选择二进制， 终于获得位。 至今接受信息的方法是在广泛或同义的感觉描绘的，它是在生物研究中常用的，例如苦的。 关于其他对信息语义方法的治疗看这两个人的书。 信息通常被限制对语法或定量感觉在工程学文本。 信息的两种定量理论演变了：一是发展自对通信和信号的分析和而另一种是现对模型和正式结构的分析。 这些是： 那是对通信理论的适当的交流，是由沙弄开发的。 这是基于信息的不大可能性或不确定性。 在这种方法中过程是被它的位熵描绘。 熵是一个随机变量的平均不确定性的措施 ; 它是描述随机变量平均要求的数量的位。 那是对塑造和 算法的适当模拟，是由卡欧和柴田发展的。 这根据信息作为复杂措施。 再次说明，信息被测量用位。 卡欧 区别于更早的沙弄理论，因为量子信息理论有二个方面，对应的措施熵，复杂将出现于补全角色。在语法信息理论和应用中有巨大的技术文学。 一般参考从欧 &土偶。 他是应付定量理论的和热咳，看起来是一个有趣的应用领域。 天日和密谈论了能量和信息之间的关系，并且物理方面信息理论的被飞扽审查了。 4 数据和过程 母提供了一个统一模式理论的概要，谈论了数据表示法和处理表示法之间的关系： 、最 大值演绎数据的重建； 、极小值描写 (参见关于“从欧母 ”的新部分 )建筑过程的长度。 他的方法和表示法的这两个形式： 显示他们的相等 ; 并且实践上主张在创造过程旁边在哪个运作顶面 底面和从过程由下往上通过创造数据的联合方法，在直到表示法 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 5 页 共 14 页 的两个形式重复时尚可以被和解。 5 稳定 当一个设计被机械代理，例如瓦特治理时是保证稳定。 那是他们避免储能的分歧远离情况的平衡。引擎在早期的瓦特治理时很好工作的，但是制造和设计已变化 (由于生产工艺的改进摩擦减退了，使用的更小的飞轮和飞行球出现一个减少的转动惯量，重量的 增加应付更大的蒸汽阀 )他们的渐增作用导致了慢性不稳定。 为了克服这些困难设计师更加关心解决这样问题，导致了控制工程现代控制系统技术被关心。用物理术语，不稳定通过介绍散逸克服，并且一个人也许合理地假设，生物战剂演变了，在这种情况下他们的代办处被施加在充足的散逸存以保证情况的稳定。 6 可预测性 信息概念可能提供一条强有力的统一的路径当考虑复杂问题时。 特别是，想法是有用的在限制我们源于缺乏信息预言和控制的能力。为什么我们能，例如，当我们在任何绝对感觉不能设计和操作象复杂机制航空器，预言非常象一把简单的球状 摆锤时的对象行为？这个矛盾的决议存在于模型说明目的使用和要求极大不同的有预测性的事实 中。 7 客观知识 知识和信息是不同的事：知识是我们给行动能力的名字。 而信息是我们给样式和机制的表示法或实例化的名字。 因为信息在能量或问题的样式可以例示，它可以被存放，被传达和因而在代理之间合作分享。 知识是一种从过程的施行出现的行动能力，是由信息在处理器指定。 因此知识可以被分享通过分享信息，这信息和知识二个词是被承认在日常用语中，好象他们意味同一件事一样。因此我们需要继续对他们加以区别 用 合格的形容词来进行必要的区分，并且我们将因而使用期限宗旨知识。 客观知识是可共享，外部获得信息，可以赋予代理人与载客量为有效的行动。 客观知识是可以在正式的，明确的，稳定的向外部代理人实例化信息，并以交互方式方便的形式，其中坐席可以使用作为行动的基础。 要提供客观知识，必须适宜地输入 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 6 页 共 14 页 信息：一代理的客观知识是另一个代理的难懂的信息。 一个人的代理的象征性地编码客观知识的例子是书、录影、计算机程序、图、图片、铁路时刻表和地图。 信息和知识允许我们描述代理能有效地合作和互动的方式。 信息可以被重视作为代办处货币，因 为它是交换媒介代办处社会的，即小组的代理。 客观知识，实例化到信息处理结构，可以被看作是机构的资本 在 这样的社会中，因为它允许团体的代理人池及并 分享他们的能力 然后 采取相应的行动。 客观知识增长 通过 反馈过程（考虑在后一节 的 机器的演变 ） ，这些创造出一批客观知识 来 代表代理商共同的看法，有能力进行互动 在他们 环境， 而且 越来越多的准确性和有效性。代理商可以分享在案件人类剂和电脑的不同类型的客观知识，但事实上，它可以储存，传输和共享跨越物种界限剂，使这一代的现代技术客观知识的一个最重要的方面和其中的一个主要驱动 是 经 济的发展 。 8 人的信仰 我 们的行为是由一个巨大的，不同 的 ，曲目的实例作为模式处理结构信念 决定的 在我们的大脑。 停下来并停一下 。每一个 看见的或听到的 ，或近或远，将增加一个信念，你的店，或修改其中你持有的 。 你的信仰 的 广度和深度，以及设施，你可以记得他们，并通过筛选他们。 在他们之中形成协会，检查他们，并且考虑他们 的 任意犹豫。 复杂的大脑就是这样一个确切的，并涵盖所有目前并非可用科学描述职能。 因此，当涉及人的代理，但是描绘他们的信仰从外部或内部的观点时，我们没有选择。 因此我们将参考 (特别是参见 )，采取信仰是性格 反应当一个适当的问题出现时用某些能指定的方式。 你的弹性和复杂 的 连贯的反应和 不断变化的 环境，使您的生活和行为横过交叉街口当 大开绿灯，去机场，以赶上飞机，写支票，什么都 是 你的信仰驱使。每次调整或修改你的行为，你的处置行事，就意味着一个处理模式信仰 的 适应或改造的。当我们比较一下人力和机械能力，我们是比较 简单 和机构 是 复杂，因为在实例化过程 我们 尽自己的能力行动。 9 人类知识 我们有许多信仰是瞬变的，而其他是坚持。 在他们之中一些是莫名其妙地强烈获取而另外一些是反对瞬变或琐细的修改，我们有伟大的行动信心，并且我们 从我们的抽象经验采取有效措施。 这样信仰我们叫知识。知识是加固人的代办处 ; 它是一个复杂 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 7 页 共 14 页 和逃避概念。 有哲学认识论的一个整个分支如果致力于它的研究。 知识越来越被学习从一个科学和工程的观点，在领域例如人工智能和人工生命等。 尽管任何一个简单的定义，有可能被误导的，它可能有助于一 个 供应：人类的知识是一个有能力，使一个连贯的系统的理性信仰，它被用来作为一个持续而可靠的行动基础。 知识和信仰是两行动能力。 知识是卓越的信仰在以下方面： 合理性和凝聚性。 连续性和坚持性。 可靠性和效率性。 这些显着特点值得个别评论 ： 合理性和连贯性暗示特定信仰，我们称之为正式的，明确的知识。 用 强劲的反对批评 来 证明在火灾中的讨论和争辩，从 而避免了内部 矛盾 。 连续性意味着很大程度的耐久性。知识是来之不易 的 。一旦 出名 ，往往会得到维护和保障。 可靠性和有效性是务实的准则，我们所谓的知识是什么， 是 我们寻找到有用的，值得信赖，并广泛而持久的社会和实际效用。 10 概念和图解 概念和图解是描述人的知识的根本单位。从我们的经验关于世界，因为我们修建一个容量，单位也许称概念。 从我们的世界的经验 的 实施，我们建 造一个对偶形式 容器 ，其单位可称为图式。 模式处理结构，在我们的脑子例示作为概念和图解，加固我们的有效措施的能力。斯科普给了关于学会数学心理学的一次非常有用的讨论根据概念和图解。 概念是描写人的知识组分： 概念按经验分类，因此提供一个描写单位在知识框架。 概念有一个阶式结构，并且可以同以下名单联系在一起： 要有 x 的概念才能区别是和不是，能辨认或重新认定 一个概念，要求其形成了一些经验，其中有一些共通之处 。 概念比学习者已经有的那些不可能根据定义传达到他的套例子但是通过安排他们遇到适当 们更高次。 如果这些例子中的任一个介入概念。 必须保证这些在学习者的头脑里以前被形成了。 图解是规定的人的知识组分的双重的概念： 图解 (复数图解 )是在规定如何应付一个具体情况用一个规定的方式知识的框架的 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 8 页 共 14 页 一个连贯，联合，逻辑上被互联的组分。 微观世界：知识 是一块一块的 。我们有限的在任何特定时间原始模式处理能力，迫使我们在任何特定时 和环境 只受严格 部分 限制。因此，当我们只能了解知道，并获得一个设施，在处理一个世界的一部分非常有限的版本。我们会说那种连贯的，有限制，并计划举办的知识，其中一个坐席可以在任何特定 的时间，特有的一微观世界使用。 图式可以被认为是与名单一样在概念中，对于他们而言，有能力在规定的方式履行为某一特定微观世界： 有一个模式，可能为 y， 或不同 y，以期能够做或 做成 y ，以 期有 Y 性要知道什么时候，为什么和怎么做等等。 图解对微观世界的理解的加固。 图解连接概念和行动，观察和解释具体微观世界并知道和做什么。 图解的吸收由能力体现在微观世界的解释，并且根据它解决摆在面前的问题。 图解是被获取由一个适当的被构造的环境的互作用，例示的知识的互作用决定和由他们的组织关于一 具体微观世界有效措施的处方。 图式，加上观念，可以被看作是为某一特定微观世界提供一个 使用向导 。 我们使用的概念和图式在知识体系讨论的，在人力和机械代理商合作。他们是形式的语言知识（见稍后一节 知识系统 ）。 11 智力 在我们充分地描绘代办处之前，我们需要一种母马成份。要完全描述世界与环境的可能的互作用将需要的所有明确知识，将要求无边际的信息量。 一个无限大的钻头将需要使一个无限大的决定。因此，一个代理人要有效地发挥其作用在一个不确定的世界中，（除最简单，最僵化刻板表格要求的东西 ） 除了知识， 还 需要 智慧。 情报是一个代理人有 一点 或更少，而不是全部落空。 在 一个持续不断的范围，或频谱，情报范围内从最小数额 。 能区别对待两个不同的国家，如表现出由一个恒温器，以充分发展人的认知能力。它的范围包括从简单的设计情报的东西，像瓦特总督向智力进化的高等动物。因此，我们将使用这个词两个意义： 在比较微弱感觉，当我们说与瓦特州长的一个引擎相比没有一个引擎更聪明的。 在强烈或更加操作的感觉，当我们采取智力能学会或者能力解决问题。 情报是一个代理人的能力，以应付不可预知的情况下，有能力适应 不断变化的 要求在其最低的 形式，它是一个能力以应付外部强加的变化的影响。 它是能获取，适应，修改和扩大知识为了解决问题以它的最高的形式。 因为知识有能力处理过程，因此智力是创造过程的能力。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 9 页 共 14 页 情报，在其较高的表现，包括增设新的进程。 智力在机器代理 中的 实例化因而介入创作和设施引起并且普通过程测试过程，直到一个人解决手头的问题 。人的智力被认为依靠相似的生产能力，想象力和合理性互相作用，臆想和驳斥，查寻老练形式的试验解答，直到找到令人满意的一个。 一个强大的知识能力来自于接入大量的预先指定的进程，并以大量的结构适当的和有组织的数据 指导 。一个强 大的情报能力主要来自获得强大的信息处理能力。必须产生和测试新的过程， 从 本身密集的处理器。 12 知识系统 想象 你 站立 任何一个 大图书馆里，在 成 堆技术相关的学报 前面 。 图书馆的知识是非常难访问，更加难迅速把 他们 变成照亮洞察或投入到实用用途 。 你四周都是信息的，但你所需要的是机构。 这利用有用的客观知识的形式对困难提出一个非常真正和一个非常强大的问题。 面对现代技术的一个主要挑战是如何使用机器 机构 创造将帮助的博学的机器： 交互式地组织容易利用的生长相当数量客观知识。 开发可以被用于阐明和组织所有具 体主题连贯的，摘要全景的客观知识。 博士 为他们提供了一个功能强大的工具使知识 可 使用。 那就是在实验和实际调查现实涉及 的 知识 。 这样用客观的知识，我们必须要能够创造适当的知识体系。 知识系统：多个信息框交互式地运作和 多种形式的知识，以交互方式提供公众使用。 特别是我们可以构想人的代理和博学的机器代理可能有效地的安排。 诞生的这样系统将有对教育和训练的深刻作用，并且他们将使能毕生学习成为现实。 博学的代理将成为几乎机器代办处的所有显示的一个嵌入方面，给帮助，忠告，并且回答的询问，他们在几乎日常生活的 每个方面将变得普遍存在 。 发展博学的代理的的局限 性 在 于 在从人的代理提取知识困难 。 这种知识体系也将成为不可缺少教学，学习和培训等各方面的水平 的支持。 在这样知识系统， 用 我们的知识信息描绘一些具体对象在巴黎将有三个组分： 一种模式和机制框架的工作，包括必要的原始资料，以描述对象及其行为。我们产生这种信息 通过 看，触摸，拍照，测量，并绘制它，试验它，等等 。 产生尽可能多我们 所 需要的信息目的。 概念性和概要框架工作，包括一套与此种对象有关普通概念和图解，他们也许被修造和使用等等。 一个数据和过程 框架以及他们的支持数据组成了一套流程，然后作出详细的处方 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 10 页 共 14 页 关于 特定类型的拱桥，其中凯旋 门就 是一个可建造 的 实例，。更一般情况下，原则上如何建设可以得到详细的，正式的，明确和准确 回答。要说明怎么将某些知识系统的部分在行动运作上一起适合的，考虑确定某人是否是有罪在法律上，例如谋杀过失杀人。 这也许执行要根据以下三个知识系统信息框架的： 样式和机制框架，包括关于涉嫌的罪行的证据和证词，如分类收集和利用在文件和人工制品中。 一个概念性和概要框架，包括相关的法律的概念和做法，如法官和陪审员的解释。 数据和过程框架，包括相关和正式地被编撰的法律，详述将被执行的适当的过程，相关的惩罚怎么将从相关的数据被确定，等等。 所要解决的问题 是 有罪则需要由适用指令性法律的 确定 ，其中发生的事件都是具体赋予 的 并能说明的实际的事件和涉及的情况 的 。但必须注意的是如何使 无限制 的司法系统的正常法律发挥作用。这是因为成文法的正式结构包含出境口岸，例如，在谈到这个概念的 合理的武力 ，必须由法官和陪审团对通用框架而不是指令性的框架成文法使用。 在处理这样的问题时，你是在处理不同类型的知识，因此我们将看到在短期内，这可以被认 为是与不同类型的机构。在审议中收集到的证据，看照片，学习地图，调查详细的工作枪支，考虑到面部表情的证人和他们的身体语言，等等，你是直接处理生肉模式和机制等，借助你的调查就是非语言。当谈到讯问证人时，以及在宣读与律师进行讨论 过 法律文本 时 ，你是用一种不同的语言知识。最后， 假如 你 要 调查，你必须使用计算机为基础的信息检索系统，以寻找通过大量的法律文件和教科书中，使用关键词和短语，以界定搜索参数。在这种情况下，你使用的是自动计算所涉及的过程和数据。 我们可以列出三个信息框架和参与三种知识 通过以下： 使用模式和机 制框架需要隐性知识。 用一个概念和原理图框架需要语言知识。 利用一个电脑系统 的 数据和过程框架， 要 牵涉到正规知识。 我们可以联想这些不同类型的知识，各种不同的机构。代理商 们 构思 描绘 智力活动中的等级的条款之间的相互作用，这是 由 该哲学家皮尔士政务司司长 所定 。最近分析人类数学活动中的条款之间这样一个代理商的对话。权力和微妙的，这种做法是最好的通过阅读仔细 来 聚集，我们将号召的人广泛地讨论了这一议题。他 最后 确定了三个层次的机构。 我们 已有 人在 咯没 的最高级别的这多重互动代理商机构。这是在现实世界中一个典型 实例化，在身体形态，生活和人际交往的人代理。这种剂，可院长与所有隐性知识，信息提供的模式和机制框架，以及与人的语言知识和正规知识。 这样代理能有所有心照不宣的知识的教务长，有用的资料在样式和机制框架，并且与语言知识和正式知识。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 第 11 页 共 14 页 在他的下一级代理 中 我们 有 一个抽象的主题，理想化的非有形的人可以只处理语言知识和其他形式的正式的，明确的知识。这种代理人是得天独厚的语言，概念和图式，并可以被看作是主角，在思想试验所进行的，体现了一个人从事 的 脑力活动。 在他的最低一级的机构我们有自动机，它代表尚未进一步抽象层次。而执行过 程中根据规则操纵符号和数学表达式，但没有赋予他们的意思。该套知识环境中 的 资料，框架，形式，各级机构，他们 概括 如下 ： 该理想化 的 机构在的形式 上咯没称为 一种体现了人代表，生活在日常经 历的 现实世界中，并取得不少默契 的 知识。该机构在理想化的形式，代理他所谓的主题生活在一个世界，可以在指定的全语言的角度来看，和正规操作，以及该机构在抽象形式的自动机，可以完全确定的数据和程序，即是在计算的符号与象征手法。 这种基于 机构 的知识体系，可以运用知识来广泛的分析，从人类的智力活动，如 咯没 的数学学习，互动式电脑辅助工程设计，而 该自动机构是在计算机软件明确实例。 我们的许多智力活动构成 了 思想试验，实验思想也许 是 考虑该机构的主体作为主角最好的方法。为进一步说明了多重代理这一点的方式，可考虑使用具有丰富经验和熟练的工程设计人员采用电脑辅助设计系统。设计师的人力机构 的 大部分，可以被认为是一个，从一个漫长而严格的训练 中 吸收了工程和科学知识理想化的主题。这明确 的 和正式的语言知识，已经取得的口头演讲和 教科书 。该机构课题的，是提高该机构的一个自动机，实例化，它的设计工程师能够互动在电脑辅助设计和模拟程序 时 。不过，所有机构和有关知识，这是提供 给题目及自动机不足为充分发展的工程技术。这必须通过所有已经得到了隐性知识 由 多年的实践和实验室工作 或 观察 或 从生活中的实际经验。只有充分机构的人，其中吸收了它内部各机构的题目及自动机，可以处理各种复杂的现实世界中。只有吸收了它内部各机构及自动机的 主题的人 ，可以处理现实世界中各种复杂的 事情 。 工程学设计师能使用基于交互式知识支持系统计算机，有极端的灵活性，似乎源于这样一套框架的捕捉，知识代办处可以同时使用舒适的水平和类型，如所需求容易从一个到另一个地滑倒。 这样结构允许我们考虑人机能力怎么可能使用最好的知识互相补全。 在此背景下，上述这句司法体系对 不限名额性 的法律是非常重要的。一个知识系统 的 任何准确地描述了 关于 人体和机器 ， 必须 有 明确和隐性知识 联系 在一起。 一台机器原则上可供应任何数量的信
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