1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

1．研究意义

随着科学技术突飞猛进的发展，科技产品日益成为我们生活中几乎无时不在的、无处不在、无所不在的客观存在，而智能机器人就是机械技术、电子技术、信息技术有机结合的产物。智能机器人学所涉及的学科范围有：力学、机器人拓扑学、机械学、电子学与微电子学、控制论、计算机、生物学、人工智能、系统工程等。这些多学科领域知识的交叉和融合是智能机器人技术得以发展、拓宽和延伸的基础，也是学习和运用智能机器人技术的基础。随着智能机器人技术的不断向新的领域拓展，其学科范围亦将更加宽阔，同时智能机器人将不同的学科知识综合，使得人们在学习和研究的过程中综合各个学科。智能机器人在人类的生活和工业生产中将会发挥很大的作用，例如智能机器人在农业、医学、航天、甚至军事上的应用，智能机器人的出现将会解放很大一部分的劳动力，使得人们可以更好的完成既定的工作，完成人无法完成的高风险的任务。在医学上可以做更加复杂的医疗手术，更好的医治病患，以最大限度的减小手术带来的不良反应。智能机器人将会创造更大的社会价值。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

课题任务

本课题就是设计出一个全自动的机械手中的"臂" :要求机械手的结构灵活, 定位精确,可以在工作空间里达到任意位置,操作方便,每个关节易于控制。考虑到我们机械手的性能需求如下: ① 启动,停止和反向转动,均能连续有效的进行,且具有良好的响应特性。② 正转和反转时的特性相同,且运行特性稳定。③ 维修容易,而且不太需要保养。④ 具有良好的抗环境干扰能力,对于输出来说,体积小,重量轻。⑤ 有良好的定位精度,重复定位精度,以及平稳的运行轨迹。抗振性好,操作方便。

课题的重点研究内容 本课题研究涉及机械原理,机械设计,机器人,齿轮传动,实体建模,有限元分析,计算机辅助设计等方面的相关内容。主要研究内容: 机械臂的机械部分是整个机器人的执行机构,机构型式的好坏,将直接影响 到整个系统。所以,机构的设计非常重要。我们主要从以下几个方面对其进行研究: ① 针对全自动机械手中"臂"机构进行调研,查阅国内外研究资料,资料收集及整 理; ② 可达空间的范围：根据设计要求和满足各种工作的需要,机器人前端应能到达 工作需要的范围内的各个位置,并且基本上没有死区。③ 机构的设计：具体的包括运动副型式的合理选择和配置。传递运动的最佳路线, 驱动的最佳速比等。机构设计不合理,可能会出现臂杆的相互干涉或驱动装置无 法运行,机构不能运动等问题。④ 自由度的选取：一般来讲, 自由度越多, 避障和奇异功能越强, 可操作性越好, 灵活性越好。但随着自由度的增多将出现机器人机构的复杂化,刚度的削弱,控 制起来非常困难等问题。机器人按运动形式分为直角坐标型机器人,圆柱坐标型机器人,关节型机器人和极坐标型机器人。