蘋果采摘機(jī)器執(zhí)行器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真-機(jī)器人手爪【含proe三維仿真及9張CAD圖】
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請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609I蘋果采摘機(jī)器執(zhí)行器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真摘 要蘋果采摘機(jī)器執(zhí)行器是采摘機(jī)器的重要部件，它的設(shè)計(jì)通常被認(rèn)為是機(jī)器人的核心技術(shù)。本次設(shè)計(jì)首先，調(diào)查了采摘機(jī)及其末端執(zhí)行器的研究及發(fā)展現(xiàn)況；接著，通過現(xiàn)有蘋果采摘機(jī)末端執(zhí)行器及人工采摘蘋果時原理進(jìn)行分析，在此分析基礎(chǔ)上提出了總體結(jié)構(gòu)方案；其次，對各主要機(jī)構(gòu)及其零件進(jìn)行設(shè)計(jì)與選擇；然后，通過靜力學(xué)分析進(jìn)行了校核；最后，采用 Pro/E 三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行了虛擬設(shè)計(jì)及仿真分析。通過本次設(shè)計(jì)，鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識，如：機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、公差與互換性理論、機(jī)械制圖等；掌握了普通機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法并能夠熟練使用AutoCAD、Pro/E 軟件，對今后的工作與生活具有極大意義。關(guān)鍵詞：蘋果采摘，執(zhí)行器，手指，設(shè)計(jì) 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609IIAbstractApple picking machine is an important part of the picking machine. Its design is often considered as the core technology of the robot.This design first, the research and development status of the picking machine and its end effector;Then, through the analysis of the principle of the end effector of the apple picking machine and picking apples, the overall structure scheme is put forward;Secondly, the design and selection of the main body and its parts are carried out;Finally, the virtual design and simulation analysis of Pro/E 3D design software are carried out.Through this design, we have consolidated the professional knowledge of the University, such as: mechanical principle, mechanical design, material mechanics, tolerance and exchange theory, mechanical drawing, etc.;Master the design method of common mechanical products and be able to skillfully use AutoCAD, Pro/E software, for the future work and life of great significance.Key words: Apple picking, Actuator, Finger, Design 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609III目 錄摘 要 ................................................................................................................................................IAbstract..........................................................................................................................................II第一章 緒論 ...................................................................................................................................11.1 課題研究背景及意義 ........................................................................................................11.2 國內(nèi)外采摘機(jī)器發(fā)展現(xiàn)況 ...............................................................................................11.3 采摘機(jī)器末端執(zhí)行器研究現(xiàn)狀 .......................................................................................21.3.1 獲取方式 ..................................................................................................................21.3.2 分離方式 ..................................................................................................................3第二章 總體方案確定 ...................................................................................................................52.1 設(shè)計(jì)要求 ............................................................................................................................52.2 蘋果采摘特點(diǎn)分析 ............................................................................................................52.3 總體方案設(shè)計(jì) ....................................................................................................................5第三章 主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇 ...................................................................................................73.1 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ................................................................................................................73.1.1 驅(qū)動方案的選擇 ......................................................................................................73.1.2 電動機(jī)的選擇 ..........................................................................................................73.1.3 絲桿副的選型與校核 ..............................................................................................93.1.4 軸承的選擇與校核 ................................................................................................123.1.5 鍵的選擇與校核 ....................................................................................................123.2 手指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................................133.2.1 手指數(shù)量 ................................................................................................................133.2.2 手指關(guān)節(jié)數(shù)量 ........................................................................................................133.2.3 手指的材料 ............................................................................................................133.3 機(jī)架的設(shè)計(jì) ......................................................................................................................14第四章 力學(xué)分析與校核 .............................................................................................................154.1 手指的工作原理 ..............................................................................................................154.2 抓取時的靜態(tài)力學(xué)模型 ..................................................................................................154.3 運(yùn)動學(xué)分析 ......................................................................................................................174.4 夾持誤差計(jì)算 ..................................................................................................................18第五章 三維設(shè)計(jì)與仿真分析 .....................................................................................................215.1 軟件概述 .........................................................................................................................215.2 三維設(shè)計(jì)與裝配 ..............................................................................................................225.2.1 零件三維設(shè)計(jì) ........................................................................................................225.2.2 虛擬裝配 ................................................................................................................23 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609IV5.3 仿真分析 ..........................................................................................................................245.3.1 仿真的簡單介紹 ....................................................................................................245.4.2 仿真過程 ................................................................................................................25總 結(jié) .............................................................................................................................................28參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................29致 謝 .............................................................................................................................................30 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196091第一章 緒論1.1 課題研究背景及意義蘋果是我國生產(chǎn)的主要果品之一，2010 年蘋果產(chǎn)量占果品總產(chǎn)量的 32.73%，居三大果品( 蘋果、柑橘、梨) 之首。同時我國蘋果種植面積 2848 萬畝，產(chǎn)量 2600 萬噸，分別占世界蘋果面積、產(chǎn)量的 35%上，規(guī)模居世界第一。機(jī)器人采摘在蘋果采摘過程中的大量應(yīng)用能夠極大地提高采摘效率、節(jié)約成本，不過，雖然水果采摘過程中容易出現(xiàn)機(jī)械損傷，機(jī)械損傷也是門入侵的病原微生物，是爛水果的主要原因。由于受負(fù)載瘀傷的操作方面，打破，從而導(dǎo)致變質(zhì)腐爛的水果多達(dá) 30%～40%，每年的損失高達(dá)數(shù)百億人民幣。機(jī)械手是與果實(shí)直接接觸的部分，因此設(shè)計(jì)一種輕巧易用且對果實(shí)損傷小的機(jī)械手顯得尤為重要?！安烧獧C(jī)器的末端執(zhí)行器是一個安裝在移動設(shè)備或者采摘機(jī)器手臂上，使其能夠拿起一個對象，并且具有處理、傳輸、夾持、放置和釋放對象到一個準(zhǔn)確的離散位置等功能的機(jī)構(gòu)。 ”這是末端執(zhí)行器的一個定義。采摘機(jī)器的抓取作業(yè)方式是工業(yè)生產(chǎn)中的一個重要應(yīng)用。采摘機(jī)器是一種通用性較強(qiáng)的自動化作業(yè)設(shè)備，末端執(zhí)行器則是直接執(zhí)行作業(yè)任務(wù)的裝置，大多數(shù)末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)和尺寸都是根據(jù)其不同的作業(yè)任務(wù)要求來設(shè)計(jì)的，從而形成了多種多樣的結(jié)構(gòu)形式。通常，根據(jù)其用途和結(jié)構(gòu)的不同可以分為機(jī)械式夾持器、吸附式末端執(zhí)行器和專用的工具三類。多數(shù)情況下末端執(zhí)行器是為特定的用途而專門設(shè)計(jì)的，但也可以設(shè)計(jì)成一種適用性較大的多用途末端執(zhí)行器?？傊?，末端執(zhí)行器機(jī)構(gòu)的種類較多，但是其中有些在技術(shù)上尚不成熟。因此，如何在現(xiàn)有的末端執(zhí)行器機(jī)構(gòu)的性能并從國情出發(fā)，研制出能滿足各種作業(yè)要求，實(shí)用可靠，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉的采摘機(jī)器末端執(zhí)行器是我們的主要任務(wù)。1.2 國內(nèi)外采摘機(jī)器發(fā)展現(xiàn)況水果和蔬菜的采摘機(jī)器人的研究始于 20 世紀(jì) 60 年代，在 20 世紀(jì)的美國，用于收割方法主要是機(jī)械和氣動搖晃搖晃風(fēng)格。缺點(diǎn)是水果的脆弱性，效率不高，是不是特別有選擇性的收獲，存在很大的局限性采摘柔軟，新鮮水果和蔬菜方面。但此后，隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是在工業(yè)機(jī)器人，日益成熟的計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)和人工智能技術(shù)，采摘機(jī)器人的研究和技術(shù)開發(fā)得到了快速發(fā)展。目前，日本，荷蘭，法國，英國，意大利，美國，以色列，西班牙等國相繼推出的水果和蔬菜采摘機(jī)器人方面的研究相關(guān)的研究主要橘子，蘋果，西紅柿，櫻桃西紅柿，蘆筍，黃瓜，甜瓜，葡萄，甘藍(lán)，菊花，草莓，蘑菇等，但這些收益還沒有真正商業(yè)化經(jīng)營的機(jī)器人。研究農(nóng)業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域起步相對較晚，但近幾年的快速發(fā)展，也已經(jīng)有很多的研究。張劍峰，董劍，張志勇，如自適應(yīng)魯棒跟蹤控制算法采摘機(jī)器人設(shè)計(jì);機(jī)器人視覺傳感器 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196092設(shè)計(jì)立體的中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，劉兆祥，劉剛，誰撿到了蘋果方面江蘇大學(xué)蔡健榮三維信息，例如恢復(fù)的障礙，為柑橘采摘機(jī)器人障礙識別技術(shù)的研究;南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院和奪權(quán)的水果和蔬菜研究技術(shù)姬長英王學(xué)林外環(huán)控制。在國內(nèi)，蘋果采摘由人工來完成，采摘效率低、采摘人員勞動強(qiáng)度大、工作環(huán)境差。目前對蘋果采摘機(jī)的報(bào)道比較少，最近國內(nèi)也有一些采摘機(jī)具的專利，如堅(jiān)果采摘機(jī)，這些專利能在一定程度上減輕采摘人員的勞動強(qiáng)度，改變采摘人員的工作環(huán)境；但大多結(jié)構(gòu)簡單，所以未從根本上解決采摘難度，效率低等問題。本研究以設(shè)計(jì)出實(shí)用化的蘋果采摘機(jī)為目標(biāo)，通過對蘋果采摘的工作環(huán)境和特性進(jìn)行深入分析，利用 pro/e 軟件對蘋果采摘機(jī)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)和虛擬裝配，設(shè)計(jì)出蘋果采摘機(jī)末端執(zhí)行器?；窘鉀Q了采摘勞動力大、效率低等問題，具有一定的發(fā)展前景。1.3 采摘機(jī)器末端執(zhí)行器研究現(xiàn)狀末端執(zhí)行器是果蔬采摘機(jī)器人的另一重要部件，它的設(shè)計(jì)通常被認(rèn)為是機(jī)器人的核心技術(shù)之一。一般果蔬的外表比較脆弱，它的形狀及生長狀況通常復(fù)雜。1.3.1 獲取方式獲取和分離果實(shí)是采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器必須實(shí)現(xiàn)的兩大關(guān)鍵動作，即首先通過抓取、吸入、勾取等一定方式獲取果實(shí)，再通過扭斷、剪切等不同方法完成果實(shí)與果梗的分離。從目前發(fā)表的文獻(xiàn)來看，獲取果實(shí)的方式主要?dú)w為非夾持類和夾持類兩種。分離果實(shí)與果梗的方式有傳統(tǒng)的扭斷、折斷、拉斷以及通過剪刀或切刀進(jìn)行切斷，還有新式的熱切割方法等。（1）直接切斷式這類末端執(zhí)行器一般都是直接剪斷果梗。例如，日本開發(fā)的甜椒采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器、番茄采摘末端執(zhí)行器、美國柑橘采摘末端執(zhí)行器均為此類結(jié)構(gòu)，如圖 1-1、1-2 所示。圖 1-1 甜椒采摘末端執(zhí)行器 圖 1-2 番茄采摘末端執(zhí)行器這類末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)更能較為簡單，適用于植株冠層內(nèi)枝葉較稀疏，且果實(shí)具有一定抗沖擊能力的果蔬。（2）吸入式這類非夾持類末端執(zhí)行器主要是通過真空系統(tǒng)將果實(shí)吸入末端執(zhí)行器內(nèi)，再通過切斷、扭斷等方式分離果實(shí)和果梗。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196093如圖 1-3 所示比利時開發(fā)的蘋果采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器，設(shè)計(jì)成漏斗的形狀，漏斗內(nèi)安置攝像機(jī)，當(dāng)有果實(shí)進(jìn)入手爪范圍的時候，真空吸引器打開將果實(shí)吸入，再通過旋轉(zhuǎn)扭斷果梗將果實(shí)采摘下來。圖 1-3 蘋果采摘末端執(zhí)行器吸入式的末端執(zhí)行器硬件設(shè)計(jì)簡單，工作原理類似，對于果實(shí)嬌嫩、果梗柔弱細(xì)長的草莓等果實(shí)，采取吸入加勾取比夾持的獲取方式更可行，但這類末端執(zhí)行器對果實(shí)個體尺寸差異適應(yīng)能力較差動作速度較慢，穩(wěn)定性不高。（3）夾持類 這類末端執(zhí)行器其夾持器通常由帶有真空吸引器和數(shù)目不等的手指構(gòu)成。按手爪的個數(shù)可分為兩指和多指型。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)張凱良等人設(shè)計(jì)了草莓采摘機(jī)器人，其機(jī)械原理如圖 1-4 所示，該末端執(zhí)行器的夾持機(jī)構(gòu)主要有機(jī)械爪及其附屬部件構(gòu)成。1.手指 2.內(nèi)螺紋管 3.絲杠 4.電機(jī)圖 1-4 機(jī)械爪機(jī)構(gòu)示意圖1.3.2 分離方式現(xiàn)有的采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器研究成果來看，多采用扭斷、折斷或剪切的分離方式，一些末端執(zhí)行器對新的切割原理進(jìn)行了嘗試。（1）扭斷、折斷、拉斷扭斷是利用手腕的旋轉(zhuǎn)和周轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)在執(zhí)行器抓牢果實(shí)后擰斷果柄，需要多次往復(fù)扭轉(zhuǎn)才能斷開果梗，末端執(zhí)行器需要較大的工作空間，這樣就難于避障。這種方式對于果柄易斷的果蔬較為實(shí)用，如番茄的采摘，但對于果柄柔韌性較高的果蔬則采摘成功率較低。（2）剪切相當(dāng)部分的采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器安裝了剪刀或切刀裝置，用來切斷果梗實(shí)現(xiàn)果實(shí)、 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196094果梗分離。 （3）熱切割荷蘭瓦寧根在黃瓜采摘機(jī)器人末端執(zhí)行大學(xué)開發(fā)的根，莖改變了傳統(tǒng)的分離方法，利用兩個相反電極產(chǎn)生的熱量，當(dāng)兩個電極之間與莖接觸的高頻電流，莖高水分含量，使莖會迅速產(chǎn)生高溫“腰斬”了。這種方法避免了相互病原體感染和水分流失的問題，但這種方法需要兩個電極與莖必須是可靠的，同一長度的限制莖和植物接觸番茄常規(guī)栽培方式和品種樹冠空間，這樣所有用剪刀剪的方法很難達(dá)到滿意的效果。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196095第二章 總體方案確定2.1 設(shè)計(jì)要求本課題所設(shè)計(jì)的機(jī)械手應(yīng)該具有制造成本低、控制簡單、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、通用性好等特點(diǎn)同時機(jī)械手的整機(jī)設(shè)計(jì)，要遵循以下的設(shè)計(jì)原則：（1）執(zhí)行器有三到四個手指，每個手指有三節(jié)（2）夾持蘋果直徑 5-15cm，高度 5-15cm2.2 蘋果采摘特點(diǎn)分析目前，實(shí)現(xiàn)采摘的主要途徑有以下幾種：（1）采用吸盤牢牢地吸住了水果，然后用剪刀等工具切割莖稈這種方法需要一個很好的位置來檢測和準(zhǔn)確的調(diào)整端部執(zhí)行器的姿態(tài)，從而增大控制系統(tǒng)和機(jī)制的復(fù)雜性的困難。（2）使用剪刀剪開莖，稈這個方法需要一個好的位置，以檢測并精確地調(diào)節(jié)到致動器的姿勢的末端，從而增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和控制機(jī)構(gòu)的難度。（3）用激光切割，該方法還要求具有良好的檢測稈制成的高要求的視覺系統(tǒng)中的位置。（4）人工采摘蘋果，輕輕握住果實(shí)，食指按住稈，然后向上提起，使果柄與果枝部位從離層斷開，輕輕取出果實(shí)。蘋果莖脆弱，容易分離，因此通過垂直旋轉(zhuǎn)在手腕上，以模擬人的運(yùn)動打破手柄實(shí)現(xiàn)分離和果柄采摘蘋果或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的模擬人工的方式設(shè)計(jì)。這種方法簡單，視覺系統(tǒng)要求不高。2.3 總體方案設(shè)計(jì)根據(jù)采摘蘋果的具體要求，提出了一種蘋果采摘末端執(zhí)行器，其結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示。該執(zhí)行器由手指、手掌、機(jī)架等組成。手抓有 3 個手指，3 個手指圓周對稱布置，即每側(cè)一個手指。每個手指有 6 個關(guān)節(jié)。在電機(jī)控制下，通過絲桿拉動手指下部的拉桿實(shí)現(xiàn) 3個手指的聯(lián)動，以及對不同形狀物體的夾持。圖 2.1 所示是采用 Pro/E 軟件設(shè)計(jì)的蘋果采摘機(jī)末端執(zhí)行器的三維實(shí)體模型。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196096圖 2-1 機(jī)械手機(jī)構(gòu)圖工作原理為：機(jī)械臂將機(jī)械手送達(dá)到果實(shí)附近，機(jī)械手上的位置傳感器檢測機(jī)械手與蘋果的相對位置，當(dāng)果實(shí)進(jìn)入機(jī)械手中心位置時，位置傳感器觸發(fā)單片機(jī)控制信號，步進(jìn)電機(jī)開始正向轉(zhuǎn)動使機(jī)械手開始加緊果實(shí)，壓力傳感器檢測手指加緊果實(shí)時的壓力并判斷是否達(dá)到壓閾值，閾值有實(shí)驗(yàn)所得出。若達(dá)到此閾值則機(jī)械手停止運(yùn)動，機(jī)械臂模擬人工采摘運(yùn)動，完成果實(shí)與果柄的分離。機(jī)械臂將果實(shí)送到指定位置后，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，手指松開，恢復(fù)到初始位置，完成果實(shí)的采摘。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196097第三章 主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇3.1 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1.1 驅(qū)動方案的選擇目前的手爪的驅(qū)動源主要是采用氣壓驅(qū)動、電驅(qū)動、液壓驅(qū)動這三種[10]。（1）氣動壓力是一個壓縮空氣驅(qū)動系統(tǒng)來驅(qū)動致動器的運(yùn)動，空氣壓縮機(jī)通常被用作動力源。氣動驅(qū)動器過載安全，結(jié)構(gòu)簡單，污染少，成本低，通過調(diào)節(jié)空氣流量，可以實(shí)現(xiàn)無級變速，但大尺寸設(shè)備的運(yùn)行速度不穩(wěn)定，定位精度不高，抓小舉行力。（2）液壓驅(qū)動系統(tǒng)來驅(qū)動流體壓力致動器的輸出力來驅(qū)動系統(tǒng)的穩(wěn)定，固有的高效率，響應(yīng)速度快，速度很簡單，可以在很寬的范圍內(nèi)無級調(diào)速，便于適應(yīng)不同的工作要求，順利實(shí)現(xiàn)傳輸，可以吸收沖擊力可以實(shí)現(xiàn)更加頻繁和換向平穩(wěn)，但容易漏油，污染，高成本，高定位精度比空氣，但比電機(jī)低，流體溫度和粘度變化影響傳輸性能。（3）電動驅(qū)動模式包括步進(jìn)電機(jī)，直流伺服電機(jī)，交流伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)和力矩電機(jī)等驅(qū)動器類型。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蜷_環(huán)控制元件的線性位移，具有控制簡單，響應(yīng)速度快，可靠，無累積誤差等。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量，良好的動態(tài)特性，機(jī)器人由一個伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的構(gòu)成與運(yùn)行精度高，調(diào)速范圍廣，速度快，運(yùn)行平穩(wěn)，可靠性高，易于控制等特點(diǎn)。基于步進(jìn)電機(jī)的這些優(yōu)點(diǎn)本設(shè)計(jì)中采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。3.1.2 電動機(jī)的選擇步進(jìn)電動機(jī)又稱為脈沖電動機(jī)，是一種把電脈沖信號轉(zhuǎn)換成與脈沖數(shù)成正比的角位移或直線位移的執(zhí)行元件。具有以下四個特點(diǎn)：①轉(zhuǎn)速（或線速度）與脈沖頻率成正比；②在負(fù)載能力允許的范圍內(nèi)，不因電源電壓、負(fù)載、環(huán)境條件的波動而變化；③速度可調(diào)，能夠快速起動、制動和反轉(zhuǎn)；④定位精度高、同步運(yùn)行特性好。擺盤機(jī)臂部升降機(jī)構(gòu)要求電動機(jī)電位精度高，速度調(diào)節(jié)方便快速，受環(huán)境影響小，且額定功率小，并且可用于開環(huán)系統(tǒng)。而 BF 系列步進(jìn)電動機(jī)為反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)，具備以上的所有條件，我們選用了型號 90BF004 的反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)作為主運(yùn)動的動力源，該機(jī)功率為 60W。選用時主要有以下幾個步驟：（1）根據(jù)脈沖當(dāng)量和最大靜轉(zhuǎn)矩初選電機(jī)型號(a)步距角初選步進(jìn)電機(jī)型號，并從手冊中查到步距角 ,由于b?piL???360綜合考慮，我初選了 ，可滿足以上公式。4,5.10?ib?(b)距頻特性 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196098步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩 Mjmax 是指電機(jī)的定位轉(zhuǎn)矩。步進(jìn)電機(jī)的名義啟動轉(zhuǎn)矩 Mmq與最大靜轉(zhuǎn)矩 Mjmax 的關(guān)系是：Mmq= maxMj?步進(jìn)電機(jī)空載啟動是指電機(jī)在沒有外加工作負(fù)載下的啟動。步進(jìn)電機(jī)所需空載啟動力矩按下式計(jì)算： 0kfakq??式中：Mkq 為空載啟動力矩；Mka 為空載啟動時運(yùn)動部件由靜止升速到最大快進(jìn)速度折算到電機(jī)軸上的加速力矩；Mkf 為空載時折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩； 為由于絲0M桿預(yù)緊折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩。而且初選電機(jī)型號時應(yīng)滿足步進(jìn)電動機(jī)所需空載啟動力矩小于步進(jìn)電機(jī)名義啟動轉(zhuǎn)矩，即：Mkq Mmq=λMjmax?計(jì)算 Mkq 的各項(xiàng)力矩如下：①加速力矩 25552521 106.8.10./08. mKgiMRJ ?????????? ????? mrvnpb /436..1436maxax?? NtJMk ???????? ????? 519.016042)18.0.(02 212ax ??②空載摩擦力矩 mNiLGfkf ??6.048.2796.130??‘③附加摩擦力矩 mNiFMYJ ?????? 2.1)9.0(48.2)1(200mqkjkfakq mN?????75.395. 34..61x?（2）啟動矩頻特性校核步進(jìn)電機(jī)有三種工況：啟動，快速進(jìn)給運(yùn)行，工進(jìn)運(yùn)行。前面提出的 ，僅僅是指初選電機(jī)后檢查電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩是否滿足kqMmaxj?? 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196099要求，但是不能保證電機(jī)啟動時不丟步。因此，還要對啟動矩頻特性進(jìn)行校核。步進(jìn)電機(jī)啟動有突跳啟動和升速啟動。突跳啟動時加速力矩很大，啟動時丟步是不可避免的。因此很少用。而升速啟動過程中只要升速時間足夠長，啟動過程緩慢，空載啟動力矩 中的加速力矩 不會很大。kqMka一般不會發(fā)生丟步現(xiàn)象。3.1.3 絲桿螺母副的選型與校核滾珠絲桿已由專門工廠制造，因此，不用我們自己設(shè)計(jì)制造，只要根據(jù)使用工況選擇某種類型的結(jié)構(gòu)，再根據(jù)載荷、轉(zhuǎn)速等條件選定合適的尺寸型號并向有關(guān)廠家訂購。滾珠絲桿設(shè)計(jì)和校核，其步驟如下：首先對于一些參數(shù)說明如下：軸向變載荷 ，其中 i 表示第 i 個工作載荷，i=1、2、3…n ；)(NFi第 i 個載荷對應(yīng)的轉(zhuǎn)速 (r/min);in第 i 個載荷對應(yīng)的工作時間 (h) ;it絲桿副最大移動速度 (mm/min);maxv絲桿預(yù)期壽命 。)(hLb（1）型號選擇（a）根據(jù)使用和結(jié)構(gòu)要求選擇滾道截面形狀，滾珠螺母的循環(huán)方式和預(yù)緊方式；（b）計(jì)算滾珠絲桿副的主要參數(shù)①根據(jù)使用工作條件，查得載荷系數(shù) =1.0 系數(shù) =1.5；dfjs②計(jì)算當(dāng)量轉(zhuǎn)速 dnmin/20/)(miaxrnd???③計(jì)算當(dāng)量載荷 dFNFmavd 3/)2(in④初步確定導(dǎo)程 hP， 取 4mmmVPh 5.240/1/max???hP⑤計(jì)算絲桿預(yù)期工作轉(zhuǎn)速 nL 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609101206?dnL⑥計(jì)算絲桿所需的額定載荷 aC' NLFfCnda 1520123103312' ?????（c）選擇絲桿型號根據(jù)初定的 和計(jì)算的 ，選取導(dǎo)程為 4mm，額定載荷大于 的絲桿。查滾珠絲hPa' aC'杠型號表知，本次選定的滾珠絲杠螺母副型號為：GD1604-3由表 2-9 得絲杠副數(shù)據(jù)：公稱直徑 mD160?導(dǎo)程 p4滾珠直徑 d38.20（2）校核計(jì)算（a）臨界轉(zhuǎn)速校核 4768.04min/590321.210max636 ???????ccc nnrldn而 最 大 工 作 轉(zhuǎn) 速?校核合格。（b）由于此絲桿是豎直放置，且其受力較小，溫度變化較小。所以其穩(wěn)定性、溫度變形等在此也沒必要校核。（c）滾珠絲桿的預(yù)緊預(yù)緊力 一般取當(dāng)量載荷的三分之一或額定動載荷的十分之一。即：)(pFNdp7831??其相應(yīng)的預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 mNPFThp ???????? 16.0)85.01(.247810)(2 3232???（d）穩(wěn)定性驗(yàn)算絲杠一端軸向固定，采用深溝球軸承和雙向球軸承，可分別承受徑向和軸向的負(fù)荷。另一端游動，需要徑向約束，采用深溝球軸承，外圈不限位，以保證絲杠在受熱變形后可在游動端自由伸縮，如下圖。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960911螺 母固 定 端 游 動 端① 由于一端軸向固定的長絲杠在工作時可能會發(fā)生失穩(wěn)，所以在設(shè)計(jì)時應(yīng)驗(yàn)算其安全系數(shù) S，其值應(yīng)大于絲杠副傳動結(jié)構(gòu)允許安全系數(shù) [S]絲杠不會失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷 crF2)(lEIacr???式中，E 為絲杠材料的彈性模量，對于鋼 E=206Gpa；l 為絲杠工作長度（m） ； aI為絲杠危險(xiǎn)截面的軸慣性矩（ 4m） ； ?為長度系數(shù)，取 32?。484105.6dIa????NFcr 52892 107.).3(1???安全系數(shù)25.3760.8?mcrS查表 2-10，[S]=2.5～3.3，S>[S] ，絲杠是安全的，不會失穩(wěn)。② 高速絲杠工作時有可能發(fā)生共振，因此需驗(yàn)算其不發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速——臨街轉(zhuǎn)速 crn。要求絲杠的最大轉(zhuǎn)速 crn?max。臨街轉(zhuǎn)速按下式計(jì)算： 21)(90ldfccr??式中： cf為臨界轉(zhuǎn)速系數(shù)，見表 2-10，本題取 97.3cf， 32??2)5.03(987.91??crn min/10.34r?? 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960912min/6013maxrn???即： axcr?，所以絲杠工作時不會發(fā)生共振。③ 此外滾珠絲杠副還受 D0值的限制，通常要求 min/10740rnD???mi/17in/140430 rrmnD??????3.1.4 軸承的選擇與校核（1）軸承選擇因?yàn)檩S承受一定的軸向力的作用，所以選用角接觸軸承。軸左側(cè)：從《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》中表 15-3 中查得軸承的型號為：6201。外形尺寸為：d1=12mm ，D1=32mm，B1=9mm 。（2）軸承校核1）按承載較大的滾動軸承選擇其型號，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類型選為深溝球軸承，軸承的預(yù)期壽命取為：L'h＝29200h由上面的計(jì)算結(jié)果有軸承受的徑向力為 Fr1=340.43N，軸向力為 Fa1=159.90N，基本額定靜載荷為 C0r=63.8KN。2）徑向當(dāng)量動載荷 NFNVHr 43.06.187.5432221211 ?????r 8.5..9222動載荷為 ，查得 ，則有arYFP4.06.Nr 0139.156.3. ????，滿足要求。hrh LPCnL '04.52.80601 6???????????????3.1.5 鍵的選擇與校核（1）鍵的選擇鍵的類型有平鍵、半圓鍵、切向鍵等，是一種實(shí)現(xiàn)軸與輪轂間周向固定、用以傳遞轉(zhuǎn)矩的標(biāo)準(zhǔn)件，應(yīng)用非常地廣泛。[3]聯(lián)軸器所在軸徑為 12mm，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表 14-1 中查得鍵寬為：b=4mm，鍵高為：h=4mm，從鍵的長度系列可選擇 L=14mm。（2）鍵的強(qiáng)度校核 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960913鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為 ??MPaP120??鍵的工作長度mbl12421???，合適??PP MadlkT??????8.345.09621313.2 手指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手指握持力與一個大的，高負(fù)載能力，良好的通用性，能夠抓住任意形狀，更寬的應(yīng)用范圍的目的，同時減少驅(qū)動源的數(shù)量，從而使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得簡單，容易控制。3.2.1 手指數(shù)量果實(shí)形狀規(guī)則和不規(guī)則的。規(guī)則小果，采摘機(jī)器人使用了兩個有直接吸搶果的指尖最線性驅(qū)動器。相對的兩個手指，三個手指也有一些研究采摘機(jī)器人，3 指的是機(jī)器人搶水果的穩(wěn)定性更好。3.2.2 手指關(guān)節(jié)數(shù)量關(guān)節(jié)執(zhí)行器抓取密切相關(guān)的端部效應(yīng)數(shù)量越多關(guān)節(jié)的數(shù)量越多，端自由，更靈活的抓動作，更好的爬的程度。從而增加接頭的數(shù)量同時增加的驅(qū)動裝置的數(shù)量，驅(qū)動器將增加增大控制的數(shù)量的難度，同時導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，從而產(chǎn)生負(fù)面影響。本文所設(shè)計(jì)的采摘機(jī)器人采摘的使用四連桿機(jī)構(gòu)作為傳動機(jī)構(gòu)，所欠的手指驅(qū)動的多手指關(guān)節(jié)，并配有一個力傳感器和橡膠材料，測量夾緊力和摩擦力增大。按《中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》 ，除三級蘋果外，果實(shí)橫切面最大直徑要大于或等于 70mm[9]。這里設(shè)計(jì)機(jī)械手所抓取的蘋果直徑在 50mm～150mm 之間，故取蘋果半徑為 25mm≤R≤75mm。3.2.3 手指的材料手指選擇適當(dāng)?shù)牟牧希褂迷跈C(jī)器人很大的影響作用。遵從手的結(jié)構(gòu)尺寸，手指，同時保持足夠的光強(qiáng)度和質(zhì)量，系統(tǒng)將雙手尼龍材料的選擇。尼龍具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，耐熱，磨擦系數(shù)低，耐磨損，自潤滑性，吸震性，耐油，耐弱酸等特點(diǎn)。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960914圖 3-2 手指結(jié)構(gòu)3.3 機(jī)架的設(shè)計(jì)機(jī)架主要是用來安裝驅(qū)動機(jī)構(gòu)和手掌，小巧的機(jī)身，體積小，重量輕的設(shè)計(jì)要求。這樣的設(shè)計(jì)是一個圓柱形主體框架，所述固定底板，中間板，下部主傳動馬達(dá)構(gòu)成的支撐柱的安裝位置。將主手指擋塊的上部。機(jī)架結(jié)構(gòu)如圖 3.4 所示。機(jī)器人可分為棕櫚基和棕櫚基類。手掌可以增加關(guān)于這個問題的制約，有棕櫚機(jī)器人具有廣泛的適用性，操作方便的特點(diǎn)。無機(jī)械手可以抓住的對象，但對象通常祝福規(guī)則的形狀，它的形狀和要求高的對象的大小特征的，無機(jī)械手的手掌被廣泛應(yīng)用于特殊的保持機(jī)構(gòu)。圖 3-4 機(jī)架結(jié)構(gòu) 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960915第四章 力學(xué)分析與校核4.1 手指的工作原理(a)是手指的初始結(jié)構(gòu),手指無接觸外力，整個手指以單一剛體繞支點(diǎn)運(yùn)動；(b)表示指節(jié) 1 接觸物體；(c) 表示指節(jié) 2 相對指節(jié) 1 的轉(zhuǎn)動，指節(jié) 2 向物體方向彎曲，這時驅(qū)動力需克服彈簧作用力；(d)兩指節(jié)接觸物體，手指完成形適合階級,驅(qū)動件的驅(qū)動力傳遞到兩指節(jié)上。圖 4.1 采摘手指工作原理4.2 抓取時的靜態(tài)力學(xué)模型由于驅(qū)動機(jī)構(gòu)是獨(dú)立的自由度的數(shù)目比的傳動機(jī)構(gòu)的數(shù)目。采摘機(jī)器人可以做到無論是搶的信封，你可以使用 pick 關(guān)節(jié)面的結(jié)束意味著精確的方式抓取。依靠被動順從的方式，采摘能力的手指抓取物體具有形狀自適應(yīng)。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960916提取的手指 1 的第一關(guān)節(jié)的包絡(luò)成與所述第一對象和該對象的反作用力，由于反作用力的接觸，第一關(guān)節(jié)的運(yùn)動將受到限制，并且在手指的第二關(guān)節(jié)被約束在由于沒有下傳動機(jī)構(gòu)接近物體的持續(xù)作用驅(qū)動的，最后的兩個指節(jié)和表面接觸。實(shí)現(xiàn)操作的春天，機(jī)械限位和平行四邊形機(jī)構(gòu)的共同作用下精確抓取。由拇指的端部和食指夾持器聯(lián)合一對在所施加的力相反的方向的物體，以限制對象來實(shí)現(xiàn)爬行的運(yùn)動的作用。包絡(luò)抓取的靜力學(xué)模型如圖 4.2 所示。圖 4.2 手指靜力學(xué)模型圖 4.2 中 為輸入轉(zhuǎn)矩， 、 分別為關(guān)節(jié) 1、2 所受的力， 、 為接觸點(diǎn) 、aT1F2 1d23O到 、 的距離。 為關(guān)節(jié) 2 相對于關(guān)節(jié) 1 轉(zhuǎn)過的角度，水平軸的夾角。 為摩擦約2O12? 1T束力矩。 三角構(gòu)件邊的夾角，h 桿 與桿 c 的反向延長線交點(diǎn) 到 的距離。 、?1L4O1L為關(guān)節(jié) 1、2 的長度。 為桿 與水平軸的夾角。 為摩擦約束力矩。2L1 1T根據(jù)虛功原理可得[3,4,5](4.1)TFV??T 為手指機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)矩向量，由驅(qū)動力矩 以及摩擦力矩 組成； 為手指機(jī)構(gòu)各aT1T?關(guān)節(jié)與力矩相關(guān)的連桿的虛擬角速度向量，由驅(qū)動連桿的角速度 以及末關(guān)節(jié)加速度a??構(gòu)成；F 為作用在手指上的抓取接觸力組成的向量，由接觸力 、 構(gòu)成；V 為外力2?? 1F2 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960917作用點(diǎn)在外力作用方向上的虛擬速度向量，由各接觸點(diǎn)的 y 方向的速度分量構(gòu)成，即：1Ta???????(4.2)2Ta???????12TF???????312ToyV??????由機(jī)構(gòu)學(xué)理論，可知各關(guān)節(jié)的接觸點(diǎn)速度可以通過雅可比矩陣 用各關(guān)節(jié)的角速度VJ來表示，即： (4.3)12VJ??????????，又 (4.4)cT???為傳遞矩陣 c10chL?????????將式(3.2)、(3.3)、(3.4)帶入(3.1)約去 得：?(4.5)TVcFJ??(4.6)3121220osaoydL????????????????將上式與式(3.3) 對比可知(4.7)1220cosVdJL?????????(4.8)112212()cos()ahLTTdFdL??????? ?(4.9)2cossin()coth?????(4.10)2121i()4s()t inabNMLL??????(4.11)2221(cos()MbcN???? 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960918當(dāng)手指以直指方式抓取物體時,僅有短關(guān)節(jié)觸及物體,這時,只要令 F1=0、T1=0 ，則手指受力為：(4.12)21()ahFTdL??4.3 運(yùn)動學(xué)分析采摘機(jī)械手的每個手指都是由兩套四連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成的。圖 4.3 所示為一個四連桿機(jī)構(gòu)。圖 4.3 四連桿機(jī)構(gòu)原理各桿構(gòu)成的矢量封閉方程為 [6]，寫成坐標(biāo)軸上分量形式有： 1243LL??(4.13)1cos23cos0iniinLab????????化簡上式，消去 b 得：(4.14)????2243cos13si1inaLcaL???對式 3.14 兩邊求導(dǎo)并化簡，可得 4 桿機(jī)構(gòu) L1 與 L3 角速度之間的關(guān)系：(4.15)??ini14s3Laca? ??????4.4 夾持誤差計(jì)算旋轉(zhuǎn)夾緊手指時的不同直徑的工件會產(chǎn)生變化的軸向位置，使得鉗位誤差。采摘手指的抓地力和雙支點(diǎn)原理轉(zhuǎn)換回一個類似的原則手指夾住，如此就可以按照雙支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指祝福誤差計(jì)算。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960919圖 4.4 雙支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指簡圖圖中：l－手指長度;－V 型槽的夾角；?2－偏轉(zhuǎn)角；?2 s－兩回轉(zhuǎn)支點(diǎn)間距離;根據(jù)幾何關(guān)系，可得(4.16)222cosinsiRllx????????????(4.17)??1siiin2222 ?ll?該方程亦為雙曲線方程，另 ；??sinco0lR220sinlx???圖 4.5 x 與半徑 R 的關(guān)系曲線 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960920根據(jù)雙曲線特點(diǎn),對應(yīng) 附近的曲線變化率較小,故在 處附近對應(yīng)的夾持誤差最0R0R?小。當(dāng) 時，手指夾持誤差計(jì)算如下:102R?2212max1 sincosinsi lRllX ?????????????(4.18) (4.19)22222ax2 isii slll最佳偏角的計(jì)算取 V 型槽的夾角 = ，根據(jù)式（4-9 ）求得最佳偏轉(zhuǎn)角為?o10故oollR50sin*74c5sin4csinco101 ?????? o50sin*74c??夾持誤差 的計(jì)算maxX因?yàn)?和 關(guān)于 對稱，所以 = ，故 120maxXmax2a1??8.03sin703cos50in7*250sin7 iii 222 2121max ???????????? ???o lRll經(jīng)過計(jì)算手指的夾持誤差為 0.88mm。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960921第五章 三維設(shè)計(jì)與仿真分析5.1 軟件概述Pro/Engineer 操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（ PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一體化的三維軟件。Pro/Engineer 軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位。Pro/Engineer 作為當(dāng)今世界機(jī)械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今主流的 CAD/CAM/CAE 軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。Pro/E 第一個提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關(guān)性問題。Pro/E 的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。Pro/E 采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。（1）參數(shù)化設(shè)計(jì)相對于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無論多么復(fù)雜的幾何模型，都可以分解成有限數(shù)量的構(gòu)成特征，而每一種構(gòu)成特征，都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的基本概念。（2）基于特征建模Pro/E 是基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。（3）單一數(shù)據(jù)庫Pro/Engineer 是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不像一些傳統(tǒng)的 CAD/CAM 系統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個部門的。換言之，在整個設(shè)計(jì)過程的任何一處發(fā)生改動，亦可以前后反應(yīng)在整個設(shè)計(jì)過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié) 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960922構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價(jià)格也更便宜。Pro/Engineer 功能如下：（1）特征驅(qū)動（例如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等） ；（2）參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等） ；（3）通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來進(jìn)行設(shè)計(jì)；（4）支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(jì)（規(guī)則排列的系列組件，交替排列，Pro/PROGRAM 的各種能用零件設(shè)計(jì)的程序化方法等） 。（5）貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性（任何一個地方的變動都將引起與之有關(guān)的每個地方變動） 。其它輔助模塊將進(jìn)一步提高擴(kuò)展 Pro/ENGINEER 的基本功能。5.2 三維設(shè)計(jì)與裝配5.2.1 零件三維設(shè)計(jì)在 Pro/E 零件設(shè)計(jì)模塊對各零件進(jìn)行三維建模，主要零件的建模結(jié)果如下：（1）第一關(guān)節(jié)圖 5-1 第一關(guān)節(jié)（2）第二關(guān)節(jié)圖 5-2 第二關(guān)節(jié)（3）指尖圖 5-3 指尖（4）手指底座 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960923圖 5-4 手指底座（5）絲杠螺母副圖 5-5（a）螺母滑塊 圖 5-5（b）絲杠（6）支架圖 5-6 支架5.2.2 虛擬裝配虛擬裝配時采用模塊化裝配模式，即先對手指、手腕進(jìn)行裝配，再把手指與手腕進(jìn)行裝配得到最終的總成。（1）手指裝配 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960924圖 5-7 手指虛擬裝配（2）手腕裝配圖 5-8 手碗虛擬裝配（3）總成裝配 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960925圖 5-9 總成虛擬裝配5.3 仿真分析5.3.1 Pro/E 仿真介紹在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造過程中，首先是概念設(shè)計(jì)和方案論證，然后進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性，通常要制造樣機(jī)進(jìn)行性能試驗(yàn)，有時這些試驗(yàn)是破壞性的。當(dāng)通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷時，又要重新修改設(shè)計(jì)，并用樣機(jī)重新驗(yàn)證。只有通過周而復(fù)始的“設(shè)計(jì)－試驗(yàn)—設(shè)計(jì)”過程，產(chǎn)品才能達(dá)到要求的性能。這一過程是冗長的，尤其對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)思路其設(shè)計(jì)周期無法縮短，更談不上市場競爭力。在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)高速發(fā)展的今天，P