机器人灵巧手指论文机器人灵巧手指 气动人工肌肉 DSP控制系统 灵巧手结构设计

1、机器人灵巧手指论文：机器人灵巧手结构设计及手指控制系统的研制【中文摘要】随着科技的发展,机器人技术也越来越成熟,同时由于机器人应用领域的不断扩展,对机器人的执行装置要求也越来越高,以往的专用机器人末端执行器已远远不能满足复杂、多变的环境,因此开发一种通用性强、灵活性高、适用于各种复杂环境,能够对不同物件进行灵活操作的机器人灵巧手成为一个迫切的社会需求。本文基于仿生学原理,在对人手的结构进行深入剖析研究基础之上,运用机电一体的设计思想,从手指设计入手,运用Solidworks三维软件设计出了机器人灵巧手指,其中包括灵巧手指的机械结构设计与实现,传动驱动系统的设计与实现,气动回路的布置设计与实现,

2、传感系统的硬件电路设计以及控制系统的设计实现,并对手指进行了运动学动力学分析,在MATLAB中编程绘制出手指尖的运动空间轨迹,在Simulink中建模实现了手指的运动学仿真,绘制出了手指各关节的位置,速度,加速度的变化曲线图,并在单指设计验证的基础之上,又进一步实现了机器人灵巧手的整体结构设计。基于Altium Designer6.9电路设计软件完成了主控制电路、传感器放大电路和PWM驱动电路的设计,并对各个模块进行了焊接调试;选取合适的控制策略,在DSP CCS3.3的开发.【英文摘要】With the progress of science and technology developme

3、nt, robot technologies are more and more mature. At the same time because its application in the field is expanded and the actuators for robots have higher demand, previous special robot end actuators have already not satisfied by the complex, changeful environment. Therefore a strong commonality, h

4、igh flexibility robot hand becomes an urgent need of society. It is applicable to all kinds of complicated environment, suitable to different objects.Based.【关键词】机器人灵巧手指 气动人工肌肉 DSP控制系统 灵巧手结构设计【英文关键词】dexterous robot finger pneumatic artificial muscle DSP control system dexterous robot hand structure d

5、esign【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】机器人灵巧手结构设计及手指控制系统的研制摘要2-3ABSTRACT3第1章 绪论8-201.1 课题来源81.2 课题的研究背景和意义81.3 国内外的研究现状8-16 国外研究进展8-14 国内研究进展14-161.4 机器人灵巧手的驱动方式及研究现状16-18 常用的驱动方式16-17 新型的驱动方式17-181.5 课题主要研究内容18-20第2章 机器人灵巧手的结构设计与分析20-362.1 机器人手的仿生学基础20-23 人手的解剖学分析20-22 人手的运动分析22-232.2 机器人灵巧手的整体结

6、构设计23-28 机器人灵巧手的设计目标23-24 总体方案与布局24-25 手指结构设计25-27 拇指结构设计27-28 手掌结构设计282.3 手指的运动学分析28-32 手指的正运动学分析29-30 手指的逆运动学分析30-31 MATLAB 中的各指节轨迹仿真及验证31-322.4 手指的静力学与动力学分析32-332.5 灵巧手指的Simulink 仿真33-352.6 本章小结35-36第3章 机器人灵巧手气动系统的设计36-483.1 气动系统的整体设计36-373.2 元器件的选择37-39 选择确定控制元件37-38 选择确定其他气动辅件38-393.3 高速开关阀的特性研

7、究39-40 高速开关阀的工作原理39-40 高速开关阀的模型403.4 驱动器-气动人工肌肉的研究40-47 气动人工肌肉的结构及工作原理40-41 气动人工肌肉的制作与结构几何参数41-43 气动人工肌肉的模型43-45 气动人工肌肉的动静态特性研究45-473.5 本章小结47-48第4章 手指控制系统的设计与实现48-644.1 手指控制系统硬件电路整体设计与元件选择48-53 控制系统硬件电路的整体设计48-49 控制主芯片的选择49-51 传感器的选择与标定51-52 电源选择52-534.2 手指控制系统硬件电路设计与实现53-58 主控制电路的设计53 关节角度传感器放大电路设

8、计53-54 触力传感器放大电路设计54-55 驱动放大电路设计55-56 手指硬件电路的实现56-584.3 手指控制策略的选择58-594.4 手指控制系统的软件设计与实现59-60 CCS3.3 开发平台59-60 手指控制系统软件的整体设计604.5 手指控制程序设计60-63 手指主程序控制模块60-61 液晶显示模块的设计与实现61-62WM 模块的设计与实现62-63ID 控制模块的设计与实现634.6 本章小结63-64第5章 手指控制系统的仿真与实验64-765.1 引言645.2 控制系统的仿真64-70 控制系统的各模块模型64-67 控制系统的总模型67-705.3 系统构建与实验验证70-74 手指加工与装配70-71 系统平台构建71-72 人工肌肉驱动关节实验验证72-73 高速开关阀占空比与关节角度变化的实验验