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三自由度机械手3D设计与机构运动仿真 摘要 机械手:用于再现人手的功能 的技术装置 是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。通过编程来完成各种动作，它的准确性和多自由度，保证了机械手能在各种不同的环境中工作。机械手在工业生产中应用较多，机械手的使用能够显著的提高生产效率，减少人为因素造成的废次品率。机械手可以完成很多工作，它在自动化车间中用来运送物料，从事多种工艺操作。它的特点是通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器人的部分优点，尤其体现了人的灵活协调和机器人的精确到位。 机械手技术涉及机械学、力学、自动控制技术、传感技术、电气液压技术，计算机可编程技术等，是一门跨学科综合技术。但它更是机电一体化技术的总合和表现。本文中所涉及的是其中的一部分，即机械手的设计和机械手的运动仿真，其意为模仿实际的机械手在工作台上的运动路线，再现了自动化的动作，从而在仿真中便能清晰的看出机械手的运动路线和动作顺序等。进而配以实图详细地介绍了用Pro/E构建仿真的步骤，机械手的零件图和工程图的应用等知识。一目了然的学会机械类很多内容。实践和实用性相结合的通一运动。本文所讲述的内容为机械手的绘制和运动。 3D设计与仿真应用 机械手的简述和Pro/E软件的简单概述 Pro/E零件图的应用 工程图的应用 组装及装配 运动仿真 总结 一:机械手概述 1.用于再现人手的功能 的技术装置称为机械手。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序，轨迹和要求实现自动抓取，搬运或操作的自动机械装置。 2.机械手技术涉及机械学、力学、自动控制技术、传感技术、电气液压技术，计算机可编程技术等，是一门跨学科综合技术。但它更是机电一体化技术的总合和表现。本文中所涉及的是其中的一部分，即机械手的设计和机械手的运动仿真。 Pro/E软件的概述 1.Pro/ENGINEER软件是当今最普及的三维CAD/CAM设计系统软件，它集成了零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、钣金设计、造型设计、逆向工程、机构设计、仿真运动等功能模块于一体的大型三维设计软件。 2.Pro/E在企业制造三维设计中占有极其重要的地位，世界主要大型汽车制造公司都是它的用户， Pro/E对世界制造业的贡献是不可磨灭的。 二： Pro/E零件图的应用 零件模块用于创建和编辑三维实体模型。在大多数情况下创建三维模型实体模型是使用Pro/E软件进行产品设计和开发的主要目的，因此零件模块也是参数化实体造型最基本和最核心的模块。创建零件图更加清晰明了，实体感光能力一目了解。 三：工程图的应用 在工业生产中，为了准确地表达工程对象的形状、大小、相对位置及技术要求，通常需要将其按照一定的投影方法和有关的技术规定表达在 图纸上，称之为“工程图”。更明了的来说就是画出平面图以利于工作人员看懂并加工出来，在Pro/E中专门提供了工程图模块，该模块不但可以用来注释工程图、处理尺寸，还可以使用层来管理不同项目的显示。工程图中的所有视图都是相关的，如果改变一个视图的尺寸值，系统会自动地更新其他工程图的显示。 四：零部件的组装 组装零部件的意义是为了让观察者一目了然的看到这个部件的立体图形，从而懂得用做何地方，充分体现3D视觉效果。 Pro/E零部件的组装是相对比较简单的，即进行一部分的约束使它们装配在一起。因为介绍的是运动仿真，所以进行组装之前先要说明一些自由度的知识，一个物体若在空间任意漂浮那么它是不受自由限制的。然而要想让这一些组件进行一定的相对运动就要引入一些自由度的限制，让它们有一个二个或若干个自由度，限制其他的自由度，如在组装之中用到的（销钉约束、滑动杆约束、槽约束等） 槽连接为使设定的零件按预定的路线移动（即选一点、一线） 如图所示为组装好的机械手 五：运动仿真 运动仿真界面： 输出动画： 总结 本次毕业设计的研究工作是在我的指导老师刘勇军老师的精心指导和同学的帮助下完成的。在这里，首先要向本次设计的指导老师表示最诚挚的谢意。老师在自己紧张的工作中，仍然会抽出时间对我进行指导，时刻关心我的设计的进展状况。老师给予的帮助对我的设计是非常重要的，从借阅参考资料到现场的实际操作，他都给予了指导，不仅让我掌握了书本中的知识，更学会了学习操作方法，如何合理安排时间和论文的编写，对我提出的问题认真讲解，这让我更容易懂得那些比较难的问题。其次，还要向给予此次毕业设计帮助的同学们以诚挚的谢意，在整个设计过程中，他们也给我很多帮助，更重要的是为我们提供不少技术方面的资料，在此感谢他们，没有这些资料就不是一个完整的论文。本次论文写作拓宽了我的很多方面的知识面，更使我养成了自学的毅力，如果不能静下心来学习我是很难完成这次毕业设计的，所以说这次毕业设计是我