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基于人体工程学的仿人机械臂构型

基于人体工程学的仿人机械臂构型
基于人体工程学的仿人机械臂构型

基于人体工程学的仿人机械臂构型

一、人臂运动机理

人臂是人类自然进化最伟大的产物,人臂运动的机理非常复杂。主要有关节和骨骼以及肌肉群三个部分构成。针对人臂的机构学,肌肉群可以被当作是驱动器,而关节可以被看作是运动副,骨骼可以被看作是刚性连杆,神经系统发挥支配的作用,三者进行协作,将各种动作进行完成。

从人体运动解剖学出发,人臂主要包括肩关节和大臂以及肘关节、前臂、腕关节。完成动作主要依靠关节。人臂一共具有7个自由度,其中肩关节包括三个,而肘关节则占据一个,其余的三个由腕关节形成。人体上最灵活的关节就是肩关节,肱骨头和肩胛骨共同构成肩关节,周围具有很多的肌肉,这也是人体当中非常复杂的肌肉系统,可以对肩关节的稳定性进行有效的维护,也会是肩关节发生运动。球窝关节和肌肉群形成有效的配合,可以有效的旋转三个基本运动。肘关节连接着肱骨和尺骨。腕关节包括桡关节和腕骨关节组成,这两个关键是独立的,可以进行独立的运动,因此腕关节分成上下两个部分。上部分包括桡骨和尺骨,对肘关节进行有效的连接,肌肉群发挥有效的作用,可以产生旋转运动。下部分包括桡侧关节和尺侧关节,对手掌进行连接。

二、仿人机械臂构型的构建

(一)以串联的方式构建模型

我们感觉人体的动作非常简单,但是要想实现机械结构,就显得比较复杂和困难。相应动作的关键部分就是构建出合理的模型。上文已经提到人的手臂主要包括7个自由度,肩关节占据3个,腕关节占据3个,肘关节占据1个。人类手臂当中比较灵活的部分就是肩关节,肩关节属于一个球窝关节。肩关节主要包括肱骨头和肩胛骨,再加上四周的肌肉组织,这样就形成了完成且又复杂的肌肉系统。这个行程的系统不仅对肩关节起到稳定作用,还可以对肩关节的运动起到驱动作用。球窝关节和肌肉系统共同进行有效的配合,使肩部可以完成基本运动轴的旋转、如果没有相应的机械构造,那么在设计仿人机械臂的过程中,可以采用类似关节镜有效的代替。针对这种代替,主要利用两种具体的方式,其中一种方式就是利用自由度球面对关节进行并联。另外一种方式就是充分利用各个串联的关节,进行组合代替。

(二)构建

主要是利用串联的方式,构建出仿人机械臂模型,当前我国也深入的进行研究。如果说人的手臂属于一种冗余臂,拥有7个自由度,

机械手毕业设计

目录 第一章绪论 1.1 项目的技术背景与研究意义 1.2 取苗装置的国内外研究现状 1.2.1国外取苗装置的研究现状 1.2.2国内取苗装置的研究现状 1.3论文的研究目标与研究内容 1.4论文研究的技术路线 第二章穴盘苗自动移栽机机械手整机方案设计 2.1 穴盘苗自动移栽机机械手工作原理和结构分析2.2 利用UG建立样机模型 第三章穴盘苗自动移栽机取苗装置的结构设计 3.1 取苗机构的基本构成 基本结构 (1)机械手 (2)穴盘定位平台 (3)驱动系统 (4)控制系统 PLC程序 (5)底座 3.2 取苗机构的工作原理 第四章穴盘苗自动移栽机送苗装置的设计要求分析1穴盘育苗及穴盘的选择 2送苗装置的工作原理和结构组成 3送苗机构的控制系统 第五章取苗装置的实验研究 1.取苗装置影响因素分析 2影响取苗成功率的因素 3取苗装置手臂角度的实验分析

第六章总结与展望1 全文总结 2研究展望 结束语 参考文献 致谢

第一章绪论 1.1项目的技术背景与研究意义 随着社会进步和人民生活水平的提高,设施农业已成为国民经济中的支柱产业,温室蔬菜、花卉及棉花生产对发展农村经济,增加农民收入,丰富人民的菜篮子,改善人民生活具有举足轻重的作用。穴盘苗移栽是近年才兴起的种植新技术,它具有缩短生育期,提早成熟,提高棉花单产,具有广阔的推广前景。过去几年温室大棚育出成品苗向大田移栽,全部是靠人工移栽。穴盘苗自动移栽技术是温室蔬菜或花卉生产实现工厂化和自动化而采用的一种重要的种植方式。目前,国内穴盘苗移栽的取苗、喂苗环节主要靠手工完成,劳动强度大,作业效率低,不能满足规模化生产的需要,从而制约了蔬菜生产的发展。因此,研制开发适合我国国情、结构简单、价格低廉、性能稳定可靠的中小型穴盘苗自动移栽机迫在眉睫,而移栽机械手是温室穴盘苗移栽自动化的关键部分,能够完成“穴盘定位—自动送苗—钵苗抓取—钵苗投放”这一系列连续动作,其性能直接影响移栽机的移栽质量。穴盘苗移栽机械手的研究对实现实现温室穴盘苗移栽生产过程自动化、减轻穴盘苗移栽作业的劳动强度、提高作物移栽质量,推进我国温室农业作物生产机械化和自动化进程,特别是我国“十二五”农业发展规划的顺利实施具有重大意义。 1.2 取苗装置的国内外研究现状 国外穴盘苗移栽机取苗装置的技术较成熟,而且大部分机型开始投入使用,尤其是应用于花卉、蔬菜等经济价值高的作物的大面积移栽,具有很好的经济价值。国内的研究主要集中在各大高校及科研院所,且大部分的研究成果只是样机的试制,尚没有成型的机型投入生产应用。 1.2.1国外取苗装置研究现状 20 世纪初期部分国家开始出现移栽机具。三十年代出现移栽装置或移栽器代替人工取苗。五十年代移栽的生产技术研究,研制出了不同结构的半自动移栽机。八十年代,半自动移栽机已在欧美国家的农业生产中广泛被使用,培育穴盘苗、移栽作物等,实现了制造机械、播种机械、移栽机等各种机械配套使用。到90年代,有关部门加强从育苗到栽植整个系统的研究,使育苗和栽植有机地结合,研制出多种全自动移栽机,如日本90年代初将穴盘苗自动移栽机列为农业机械急需开发的项目,日本农机研究所联合三家农机公司,于1993年至1995年期间开发出了三种型号的全自动移栽机(图1-1~1-3),可移栽穴盘苗或纸钵苗,主要

机器人腕部毕业设计(机械毕业设计)

机器人技术是综合了许多学科的知识,例如计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当今研究领域十分重视的课题,机器人在很多领域都得到广泛应用。机器人的应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志,因而受到各先进工业国家的重视,投入大量人力物力加以研究和应用。 本文的主要任务和要解决的问题,是设计一台六自由度的机器人,在已有的技术资料的基础上,通过分析,确定腕部的传动系统,然后假设腕部末端的结构,确定腕部的输出功率,然后计算出腕部所需的电机。在确定电机和传动机构的基础上,对锥齿轮和传动中所需的带轮以及同步齿形带进行设计,并且对它们进行校核,确定所设计的腕部结构能够配合机器人的其他结构进行喷漆动作。并用CAD软件完成从建模到运动学分析、应力分析的全过程。需要全面理解机械原理、机械设计、机械系统设计以及CAD制图标准等相关的知识,并考虑其可靠性、实用性、经济性等性能。 本课设在已有理论基础上,针对以往研究的不足,根据实际使用要求,确定采用六自由度的关节型机器人结构方案;由于机器人结构复杂,构件繁多,需要用高端软件配合进行建模,装配的工作,而我们现有的材料相当有限,所以本课设只是设计了机器人的腕部结构;并采用CAD绘制了其装备和零件图,并对其中某些零件的强度进行了校核,使腕部的整体结构能够满足工作的要求。 关键词:机器人腕部

1绪论 (1) 1.1机器人的组成 (2) 1.1.1驱动装置 (2) 1.1.2控制系统 (2) 1.1.3执行机构 (2) 1.2机器人分类 (4) 1.2.1按用途分类 (4) 1.2.2按控制形式分类 (4) 1.2.3按驱动方式分类 (4) 1.3腕部结构选形 (5) 1.3.1单自由度手腕 (6) 1.3.2两自由度手腕 (7) 1.3.3三自由度手腕 (8) 1.3.4装配机器人腕部结构选型 (9) 1.4机器人设计 (11) 2末端执行器 (12) 2.1夹持器 (12) 2. 2拟手指型执行器 (13) 2. 3吸式执行器 (13) 3腕部设计 (15) 3.1手腕结构的选择 (15) 3.2传动装置的运动和动力参数计算 (17) 3.2.1选择电机 (17) 3.2.2分配系统传动比和动力参数的设计 (19)

气动机械手的毕业设计说明

毕业设计(论文)题目:气动机械手的设计 系部:机电工程系 专业:数控技术 班级: : 学号:

目录 摘要 (3) 第一章前言 1.1机械手概述 (4) 1.2机械手的组成和分类 (4) 1.2.1机械手的组成.......................................4 1.2.2机械手的分类.......................................6 第二章机械手的设计方案 2.1机械手的坐标型式与自由度.............................. 8 2.2机械手的手部结构方案设计.............................. 8 2.3机械手的手腕结构方案设计.............................. 9 2.4机械手的手臂结构方案设计...............................9 2.5机械手的驱动方案设计...................................9 2.6机械手的控制方案设计...................................9 2.7机械手的主要参数.......................................9 2.8机械手的技术参数列表...................................9 第三章手部结构设计 3.1夹持式手部结构.........................................11 3.1.1手指的形状和分类.................................11 3.1.2设计时考虑的几个问题.............................14

人体工程学设计及其应用

人体工程学设计与应用 授课老师:汪海波 安徽工业大学机械工程学院 艺术设计 082班 王宇田 089054483

第一部分:网页分析 色彩分析: 主要页面的背景色为白色,大体都是白色调。白色给人的心里感受有积极的也有消极的。积极方面;纯洁、干净、新鲜、未来派 消极方面;医院的、冷冰冰的、无生趣的、中性的 能与海军蓝、黑色或者红色等暗色调构成强烈的对比色,这种对比能产生权威感 能紧紧吸引人的注意力,树立发展进步的形象 页面的主体颜色为白色,根据人体工程学颜色的匹配的清晰程度 很高。相对于白底黑字在视觉上还有一定保护视力的作用。此种搭配让访问者能集中注意力阅读观看主体文字。

板式分析: 淘宝网是著名的大型交易网站,信息量大,内容比较繁多。制作者将每个版块都进行分类,可以在类型中寻找需要的相关信息,运用不同颜色的字体来区分各个种类,运用方块来区别类型。

二级菜单分栏较首页更简洁,基本风格相同,图片穿插文字编排合理,色彩轮廓明显。考虑到网站除自身的宣传外还有买卖交易的的基本服务,整体分为四大块,各个内容之间条理清晰,虽然信息量很大,但是可读性依然很高。

从整体形势上看,比较活泼,更具内容的变化性、实用性更强一些。商业网站伴随商业的利益,因此会有一些广告窗口的出现或者浮于表面,让人觉得有点乱。 网站最下面有合作的网站链接还有附加的一些网站 字体分析: 主要字体为标准的宋体,高度为4mm,高宽比是1:1,字体成正方形。字的笔画与字高的比例是1:10符合人体工程学字符大小形状和设计规划。

其他辅助字体为西黑体,高度为4mm,高宽比是1:1,字体成正方形。字的笔画与字高的比例是1:10符合人体工程学字符大小形状和设计规划。配上暗色调的底色和醒目的字符颜色。能引起访问者的注意,方便访问者的浏览。 活动窗口的艺术个性字,增加了该窗口的注意力,同事也协调了网页的气息。

人体工程学考试内容

1.人体工程学的定义:人体工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心里学等方面的因素,研究人和机器及环 境的相互作用,研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人体健康、安全和舒适等问题的学科。 2.人体工程学的称谓:西欧---工效学、人类工程学,美国---人类因素学、人类因素工程学和工程心理学,日本---人间工程 学,中国---人机工程学、功效学、人机学、人体工程学。 3.人体工程学的人性化体现在哪些方面? 1. 以工具的“可用性”为设计目的、人性化体现 2、保护使用者的安全健康的人 性化体现3、减少造成人的精神压力的紧张源的人性化体现4、注意特殊人群的研究的人性化体现5、更为人性化的材料技术的研发6、智能产品的人性化服务 4.什么是人体测量学:人体测量学是通过测量人体各部分的尺寸和人体的体积、重量等其它物理特征来确定个体之间和群体 之间特点和差异,用以研究人的形态特征、为升级提供测量数据。 5.人体测量工具:1,人体测高仪2,人体扫描仪3,直角规4,弯角规 6.人体尺寸是指:用专用的仪器在人体上的特定起点、止点或经过点,沿特定测量方向测得的尺寸。 7.人体测量的数据中百分位:表示具有某一人尺寸和小于或等于该尺寸的占统计对象总人数的百分比。 8.人体尺寸的测量可分为两类,即构造尺寸和功能尺寸,构造尺寸:是指静态的人体尺寸,它是人体处于固定的标准状态下 测量的,可以测量许多不同的标准状态和不同部位。功能尺寸:是指动态的人体尺寸,是人在进行某种功能活动时肢体所能所能达到的空间范围,它是动态的人体状态下测得,是由关节的活动、转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的范围尺 设计门:第九十五百分位紧急出口:九十九百分位门铃电灯开关:五十百分位柜台高度:五十百分位座椅高度:五百分位9.人体尺度的差异有哪些:1.因年龄引起的差异。2.因性别引起的差异。3.因种族引起的差异。4.职业差异。5.时代差异。6. 残疾人差异。7.其他因素引起的差异性。 10.人体工程设计中常用的百分位:第1、第5、第50、第95、第99百分位。 11.作业空间是指:人操纵机器时所需要的活动空间,加上机器、设备、工具、被加工物件所占的空间的总和。 12.在产品设计和工程设计中:主要包括作业场所设计,工作设计等。工作设计主要包括:工作的作业区域布局设计和作业台 面设计。 作业姿势分为三种:坐姿立姿坐立交替相结合 13.工位的作业面设计受作业者视野和操纵能力两个因素制约。作业台面的设计主要包括作业台面深度和高度的设计,也可以 涉及台面倾斜度的设计。台面深度设计与作业平面内操作者的臂部和手部操纵能力十分相关。 14.一般的座椅的设计原则:1.重量的分布。2.座椅的高度。3.座椅的深度和宽度。4.身躯的稳定性。与座椅有关的是:舒适程 度和功能效用座高:40-43cm 深度375-400MM 宽度:400+50mm。对人体影响最大的是座椅的:侧面轮廓。 15.床宽:是影响人睡眠质量的因素。床长:指的是两头床屏或床架内的距离。床高:应该与座椅的座高一致。单人床:不小 于800mm 双人床:不小于1200mm 16.座椅的分类:1.休闲用椅---最大舒适。2.工作用椅---舒适性与方便性、稳定性。3.多用椅---多种功能。 17.室内的采光方式有自然光和人造光两类。住宅室内的灯具照明可分为整体照明和局部照明。 18.色彩:一般采取上浅下深的原则,使重心处在墙壁下部,按地板、墙面、顶棚的顺序选择层次明亮的色彩组合。 19.餐厅的设计注意问题:1餐厅的定位。2.餐厅的用光。3.餐厅的装饰。4.餐厅的人体尺寸。 20.厨房的设计注意问题:1.厨房形式。2.厨房功能。 21.厨房形式有哪些:1.一字型。2.L型。3.U型。4.走廊型。5.岛型。 22.老人房间的设计注意:1.要作好隔音,避免干扰,营造安静的环境;2.房间朝向以南为佳,为保证接受充足的阳光。3.家具的 棱角应圆润细腻,避免生硬确保房间地面平整,不作门槛,减少磕碰、扭伤与摔伤的概率。4.在色彩的处理上,应保持古朴、平和、沉着的基调。 23.人体工程学在室内设计中的作用主要体现在那几个方面:1.为确定空间范围提供依据(人的活动范围及家具设备的数量尺 寸)。2.为设计家具提供依据、3.为确定感觉的适应能力提供依据(视觉、听、触、嗅觉等) 24.空间的分类:1.行为空间。2.生理空间。3.心里空间。 行为空间:是满足人的行为活动所需要的空间,一般根据人体动态尺度的行为活动范围考虑空间。①行走通行顺利,②操纵联系方便。③设施布置合理 生理空间:满足人的生理需求所要求的空间尺度。 心里空间:满足人的心里需要的空间大小。 25.人体工程学在空间中运用原则:①空间布置的舒适性。②尺度选择的合理性和均衡性。③室内环境参数确定的科学性。 26.空间组合原则:1、动静分区2、主次分区3、公私分离4、食寝分离5、洁污分离6、空间联系结合 27.不安全的因素主要体现在那些地方:楼梯、窗户、厨房、卫生间、门、地面。 28.人际距离:人与人之间距离大小取决于人们所在的社会集团(文化背景)和所处情况的不同而相异。1.亲密距离(密友) 70以下2.个人距离(普通朋友)--70-1003.社会距离(社交)—100-360 4.公众距离(其他人)--360以上 29.人的行为习性:1.抄近路。2.识途性。3.左侧通行。4.左转弯。5.从众习性。6聚集效应。 人际行为与人际距离:1、亲密距离15--45cm 2、个人距离45--100cm 3、社交距离130--360cm 4、公众距离360-750cm或超过750cm。 在工作系统中,机器分三类:1、显示器:仪表、信号、显示器;2、操纵器:各种机器操纵部分,如杆、钮盘、踏板等; 3、机具:家具、设备等 书的26—28 45---52 页看一下

机械手的设计毕业设计论文

天津机电职业技术学院毕业综合实践报告 专业电气自动化 班级电气自动化三班

目录 1 机械手的基本介绍 (1) 1.1 机械手的基本结构组成 (1) 1.1.1 气动手爪 (1) 1.1.2 伸缩气缸 (1) 1.1.3 回转气缸及垫板 (2) 1.1.4 提升气缸 (2) 1.2 直线运动传动组件 (2) 1.3 气动控制回路 (3) 2 传感器部分 (5) 2.1 传感器简介 (5) 2.2 磁性开关 (5) 2.3 光电传感器和光纤传感器 (5) 3 伺服电机应用 (7) 3.1 伺服系统 (7) 3.2 交流伺服系统的位置控制模式 (8) 3.3 接线 (10) 3.4 伺服驱动器的参数设置与调整 (10) 3.4.1 参数设置方式操作说明 (11) 3.4.2 面板操作说明: (11) 3.4.3 部分参数说明 (11) 3.5 最大速度(MAX_SPEED)和启动/停止速度(SS_SPEED)12 3.6 移动包络 (13) 4 PLC程序编写 (15) 4.1 PLC的选型和I/O接线 (15) 4.2 伺服电机驱动器参数设置 (15) 4.3 编写和调试PLC控制程序 (16) 4.4 初态检查复位子程序和回原点子程序 (19) 4.5 急停处理子程序 (20) 个人收获 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 致谢 (28)

1 机械手的基本介绍 1.1 机械手的基本结构组成 1.1.1 气动手爪 用于在各个工作站物料台上抓取/放下工件。由一个二位五通双向电控阀控制。见图 1-1 图 1-1 气动手爪 1.1.2 伸缩气缸 用于驱动手臂伸出缩回。由一个二位五通单向电控阀控制。见图 1-2 图 1-2 伸缩气缸

人体工程学试题

人体工程学期末考试 一、填空题(每空2分,共16分): 1、人体工程学是一门关于“ ____ ”的学科,又叫_______________ 或___________________ , 是二次大战后发展起来的一门新学科。国际人类工效学协会简称_____ 。 2、人体工程学的宗旨是以达到 _____ , _______ , ______ 为目的。 3、人体尺寸存在种族差异,世代差异, _________ , ____________ ,地域差异,职业差 异,等等。 二、选择填空(在正确答案前打勾,每小题4分,共16分) 1、从室内设计的角度来说,人体工程学的主要功用在于通过对人体的—和—的正确认识,使室内环境因素适应人类生活活动的需要,进而达到提高室内环境质量的目标。 a、人体尺寸 b、生理心理 c、空间结构 2、地面材料分为三种。 a 、生物材料自然材料人造材料b、石材木材瓷砖 c 、现代材料仿古材料传统材料d、高档中档低档 3、常用百分位取和。 a 、50 % 100%b、1 %99 % c、 5 %95 % 4、确定居室内大衣柜深度的尺寸是依据人体的。 a、臀部宽度 b、两肘宽度 c、肩部宽度 三、简答题(每题5分,共20 分): 1、人体工程学在室内设计中的作用主要体现在哪几个方面? 2、人体工程学定义中的三大要素是什么?其中最重要的是哪一个要素? 3、人体尺寸分为哪两种?它们各自的定义是什么? 4、百分位的定义是什么? 四、设计题(48 分) 运用人体工程学的原理,设计布置一间6米X3米的饭店包厢的平面图,要求: 合理设置门、窗的位置及尺寸,设有就餐区域(八人或十人一桌)、休息(或卡拉0K)区域,合理布置并标注家具及过道的尺寸。 1、设计的合理性:10分 2、设计的创意性:20分 3、尺寸的合理性:20分 4、制图的规范性:10分 人体工程学试题

工业机械手毕业设计--论文

摘要 随着微电子技术、传感器技术、控制技术和机械制造工艺水平的飞速发展,机器人的应用领域逐步从汽车拓展到其它领域。在各种类型的机器人中,模拟人体手臂而构成的关节型机器人,具有结构紧凑、所占空间小、运动空间大等优点,是应用最为广泛的机器人之一。尤其由柔性关节组成的柔性仿生机器人在服务机器人及康复机器人领域中的应用和需求越来越突出。 本文将设计一台四自由度的工业机器人,用于给冲压设备运送物料。首先,本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构,然后选择合适的传动方式、驱动方式,搭建机器人的结构平台;在此基础上,本文将设计该机器人的控制系统,包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计,重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性,最终实现的目标包括:关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。 关键词:机器人,示教编程,伺服,制动

ABSTRACT With the development of microelectronic technology, sensor technology, the rapid development of control technology and machinery manufacturing technology level, the application of robots gradually expanded from cars to other fields. In all types of robots, the articulated robot arm simulation human form, has the advantages of compact structure, small occupied space, large moving space, is one of the most widely used robots. Especially flexible biomimetic robot composed of flexible joint in the field of service robot and rehabilitation robot application and demand more and more prominent. In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used to carry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point. KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake

关节型机器人腕部结构结构设计说明

关节型机器人腕部结构结构设计 1绪论 1.1 选题背景及其意义 本题设计的是关节型机器人腕部结构,主要是整体方案设计和手腕的结构设计及控制系统设计,此课题来源于实际生产,对于目前手工电弧焊接效率低,操作环境差,而且对操作员技术熟练成都要求高,因此采用机器人技术,实现焊接生产操作的柔性自动化,提高产品质量与劳动生产力,实现生产过程自动化, 改善劳动条件。题目要求是:动作范围:手腕回转ο150,摆动ο90,旋转ο360。各 轴最大速度要求:s /30ο。额定载荷kg 5,最大速度s m /3。2、腕部最大负荷: 5kg 。机器人是近30年发展起来的一种典型的、机电一体化的、独立的自动化生产工具。在制造工业中,应用工业机器人技术是提高生产过程自动化,改善劳动条件,提高产品质量和生产效率的有效手段之一,也是新技术革命的一个重要内容。自古以来,人们所设想的机器人一般是一种在外形和功能上均能模拟人类智能的机器。特别是在20世纪20年代前后,捷克和美国的一些科幻作家创作了一批关于未来机器人与人类共处中可能发生的故事之类的文学作品,更使机器人在人们的思想中成为一种无所不能的“超人”。在现实生活中,一些民间工匠根据这些文学描绘,也制造出一些仿人或仿生的机器人。然而在当时的科技条件下,要使机器人具有某种特殊的“智能”而成为“超人”,显然是不可能的。美国的戴沃尔设想了一种可控制的机械手,他首先突破了对机器人的传统观点,提出机器人并不一定必须像人,但是必须能做一些人的工作。1954年,他依据这一想法设计制作了世界上第一台机器人实验装置,发表了《适用于重复作业的通用性工业机器人》一文,并获得了美国专利。戴沃尔将遥控操纵器的关节型连杆机构与数控机床的伺服轴联结在一起,预定的机械手动作一经编程输入后,机械等就可以离开人的辅助而独立运行。这种机器人也可以接受示教而完成各种简单任务。示教过程中操作者用手带动机械手依次通过工作任务的各个位置,这些位置序列记录在数字存储器中,任务的执行过程中,机器人的各个关节在伺服驱动下再现出那些位置序列。 1.2 文献综述(国内外研究现状与发展趋势) 随着全球能源短缺、环境污染以及温室效应等问题的日益突显。寻找可持续

人体工程学设计说明

人体工程学 小套房设计说明: 项目名称:实用小套房 建筑面积:约55平方米 装修风格:简单实用 这个套房大小约55平方米,因空间不大,所以本人在此房间运用了许多折叠空间的设计,使我们可以更加舒适的居住而不会显得拥挤且不适,同时也可以减少一些不必要的东西,使我们居住的更加安心且有家的感觉。 从大门进来我在门边放置了一个柜子,这个柜子起到了阻隔的作用,不会让客人一进来就看到这个房间有保护隐私的作用,同时它也是一个扩展的空间,柜子的下方可以放鞋子,上方可以放置杂物和书籍,这样的一个组合柜即起到了阻隔、保护自己的隐私也起到了收纳和书柜的作用。使我们在别人来到家中不会有一种隐私被侵犯的感觉。 门的旁边就的厨房,因为房间比较小为了充分的利用空间使其看上去不会太过于拥挤,本人使用了组合式的厨房,使厨房和餐桌相结合减少了占地面积,也让食物可以更快的摆上餐桌。同时在厨房中也有一个收纳柜,柜子的下方放置了微波炉而上方则可以放置碗筷和调味品,且餐桌的下方是空的方便放置椅子,而不会让椅子

妨碍我们进出厨房也节省了空间,且根具人体的需要也留出了人在厨房的活动空 间而不会太过于拥挤。 厨房的左边就是客厅,我将客厅和卫生间相结合用卫生间的墙壁来做电视墙,而卫生间的门就隐藏在电视墙的左边,本人对其作了做了装饰使它们融为一体。而卫生间的另一面则可以用来装饰和摆放照片的照片墙,同时在外人进来时 会被其吸引,而不会四处观望,起到了一定的保护隐私的作用。 客厅的沙发选用了单人和多人组合,并在下方铺垫了地毯。这是为了方便与 其他人或不熟悉的陌生人专门设计的,可以使我们与其保持足够的距离又不会太 过于疏离,方便于交谈。且地毯能给予我们安全感和踏实感。 在客厅的最左边是阳台,我 们在阳台放置了一个沙发和 小吧台,可以让我们在阳光充 足的午后享受阳光的沐浴,同 时也可以种植一些植物如吊 兰等,在沙发对面的墙壁也可 以种植爬墙虎等可以净化空 气的植物。

人机工程学考试重点笔记

一、 1、人机工程学:人机工程学(Man-Machine Engineering)是研究人、机械及其工作环 境之间相互作用的学科。 2、学科命名:美国——人类工程学Human Engineering 、人的因素工程学Human Factors Engineering ,西欧(常用)——人类工效学Ergonomics 。日本——人间 工学。国内——工程心理学Engineering Psychology 3、人机工程学的发展以及特点: a 、 经验人机工程学:机械设计的是主要着眼点在于力学、电学、热力学等工 程技术方面的原理设计上,在人机关系上是以选择和培训操作者为主,使 人适应于机器。 b 、 科学人机工程学:重视工业与工程设计中“人的因素”,力求使机器适应 于人。 c 、 现代人机工程学:研究方向:把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研 究,以创造最适合于人操作的机械设备和作业环境,使人-机-环境系统相 协调,从而获得系统的最高综合效能。 4、学科的研究方法: a 、观察分析法 ,b 、实测法,c 、实验法,d 、模拟和模型实验 法,e 、计算机数值仿真法。 5、人体测量学也是一门新兴的分支学科,它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之 间和群体之间在人体尺寸上的差别,用以研究人的形态特征,从而为各种工业设计 和工程设计提供人体测量数据。 6、人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类,即人体构造尺寸和功能尺寸的 测量数据。人体构造上的尺寸是指静态尺寸;人体功能上的尺寸是指动态尺寸,包 括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸 7、人体测量的主要方法有:a 、普通测量法,b 、摄像法,c 、三维数字化人体测量法。 8、测量基准面:a 、正中矢状面(左右),b 、冠状面(前后),c 、横断面(上下 面),d 、眼耳平面(通过左右耳屏点及右眼眶下点得横断面) 9、均值:表示样本的测量数据集中地趋向某一个值,该值为平均值,简称均值。 ∑==n i i x n x 11

机械手毕业论文.

毕业设计论文题目:气动机械手的设计 设计人: 指导教师: 所属院系: 专业班级: 2014年11月10日

第1章前言 1.1工业机械手概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作,自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.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。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,它代替人进行正常的工作,意义更为重大。因此,在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。由于通用机械手能很

【人体工程学】人体工程学与室内设计的关系

一、 一、人体工程学:又称“人类工程学”、“人体工学”和“人类工学”是以人的心理学、解剖学和生理学为基础,综合多种学科研究人与环境的各种关系,使得生产器具、生活器具、工作环境、生活环境与人体功能相识应的一门综合性科学。 1、人体尺度:(一)静态尺度,是指静止的人体尺寸,即人在立、坐、卧是的尺寸。(二)动态尺度,是指人在作业及动作在空间进行是所发生的尺寸。 2、人体尺度与家具 桌面高度=椅高+差尺=椅高+1/3(坐高-10mm) 椅子高度=下腿高-10mm 学生课桌高度:桌面高度=椅高+1/2(坐高-10mm) 二、居室按人体工程学设置常用空间尺度 1、起居室 A、起居室的处理要点: a、起居室是人们日间的主要活动场所,平面布置应按会客、娱乐、学习等功能进行区域划分 b、功能区的划分与通道应避免干扰 B、起居室常用人体尺度 2、餐厅 A、餐厅的处理要点 :a、餐厅可单独设置,也可设在起居室靠近厨房的一隅 b、就餐区域的尺寸应考虑人的来往,服务等活动 c、正式的餐厅内应设有备餐台,小车及餐具贮藏柜等设备 B、餐厅的功能分析 : C、餐体常用人体尺寸 3、卧室 A、卧室的处理要点: 卧室的功能布置局应有睡眠、贮藏、梳妆及阅读等部分。平面布局应以床为中心。睡眠区的位置应相对比较安静。 B、卧室常用人体尺寸 4、厨房 A、厨房处理要点: a、厨房设备及家具的布置应按照烹调操作顺序来布置。以方便操作,避免走动过多 b、平面布置除考虑人体和家具尺寸外,还应考虑家具的活动 B、厨房功能分析: C、厨房常用人体尺寸 D、厨房家具的布置 1、厨房中的家具主要有三大部分:带冰箱的操作台带水池的洗涤台带炉灶的烹调台 2、主要的布局形式见图 E、厨房操作台的长度 5、卫生间 A、卫生间处理要点:

人体工程学期末考试卷A卷

人体工程学A卷 一、填空题(每题1分,共10分) 1、人体工程学从系统的总体高度来研究三个要素,将他们看成是一个相互作用相互依存的整体。 2、人和环境的交互作用表现为。 3、视觉环境的问题主要分为两个,一个视觉陈示问题,二是问题。 4、通过垂直轴和纵轴的平面及其平行的所有平面都称为。 5、行动空间是人在作业过程中,为保持通畅、便捷而需要的运动空间。 6、作业空间指人从事各种作业需要的足够的活动空间。 7、根据家庭生活各自功能要求和空间的性质,室内活动空间分为个人活动空间、公共活动空间、家务活动空间以及。 8、围护结构质量是指围护结构的安全性和耐久性性能以及门窗质量。 9、购物行为是指顾客为满足个人的需要而进行的的全过程的活动表现。 10、展厅由三部分构成。 二、选择题(每题2分,共20分) 1、人体工程学形成阶段的特点是() A、人适应机器 B、机器适用于人 C、人与机器环境和谐发展 D、人适应环境 2、人的行为模式按行为内容分类可分为秩序模式、流动模式、分布模式和() A、状态模式 B、动机模式 C、形态模式 D、状况模式 3、人体测量时应用人体尺寸数据的基本原则有() A、极端原则、可调原则和平等原则 B、极端原则、可控原则和平均原则 C、极端原则、可控原则和平等原则 D、极端原则、可调原则和平均原则 4、人际距离可具体分为三种,分别是() A、视觉、听觉、知觉 B、视觉、听觉、直觉 C、视觉、听觉、嗅觉 D、视觉、听觉、触觉 5、室内设计墙面尺寸中踢脚板的高度是() A、80-150mm B、80-200mm C、80-180mm D、100-200mm 6、围护结构质量是指围护结构的安全性和耐久性()性能以及门窗质量。 A、隔声 B、隔热保温 C、保温 D、隔声保温 7、商业空间的构成要素人、物、空间三者之间的关系是() A、相辅相成 B、相互联系 C、交互作用 D、相互作用 8、展示环境的三个特征要求分别是() A、安全性、舒适性和艺术性 B、安全性、舒适性和功能性 C、安全性、舒适性和美观性 D、安全性、舒适性和可视性 9、展厅的光环境设计包括()和人工照明。 A、自然光线 B、自然采光 C、人工采光 D、天然光线

液压机械手设计毕业设计(论文)

液压机械手设计毕业设计 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

一、引言 1.1机械 液压通用机械手,就其本质上来说,属于工业机器人的范畴,机器人学是近几十年来迅速发展起来的一门综合学科。它集中了机械工程、电子工程、计算机科学、自动控制以及人工智能等多种学科的最新研究成果,体现了光机电一体化技术的最新成就,是当代科学技术发展最活跃的领域之一,也是我国科技界跟踪国际高技术发展的重要课题。 “机械手”(Machanical Hand):多数指附属于主机、程序固定的自动抓取、操作装臵(国内一般称作机械手或专用机械手)。如自动线、自动机的上下料,加工中心的自动换到的自动化装臵。 1.2机械手特点、结构与研究意义 1.2.1机器人的特点 机器人的主要特点体现在它的通用性和适应性等方面。 1.通用性 机器人的通用性指具有执行不同功能和完成多样简单任务的实际能力;通用性也意味着,机器人是可变的几何结构。或者说在机械结构上允许机器人执行不同的任务或以不同的方式完成同一工作。 2.适应性 机器人的适应性是指具有对环境的自适应能力,及机器人能够自主执行实现经规划的中间任务,而不管执行过程中所发生的没有预计到的环境变化。 1.2.2机器人的系统结构 一个机器人系统一般由四个相互作用的部分组成,即机械手、环境、任务和控制器。 工业机器人的本体机械系统即为通常的机械手装臵,他由肩、臂、腕、机身或行走机构组成,组合为一个相互依赖的运动机构。 环境即指机器人所处的周围状态,环境不仅由机和条件决定,而且有环境和它所包含的每个事物的全部自然特性决定。 机器人体系结构中的任务一般定义为环境的两种状态(初始状态和目标状态)间的差别,必须用适当的程序语言来描述,并能为计算机所理解。 机器人控制器一般为控制计算机,接收来自传感器的信号,对其进行数据处理,并按照预存信息,即机器人的状态及环境情况等,生成控制信号来驱动机器人的各个关节运动。

机械手设计本科毕设论文

本科毕业论文 题目:三自由度圆柱坐标型工业机器人设计 学院:机械工程学院 专业:机械制造(辅修) 年级:2009 姓名:李介博 指导教师:赵华洋 完成日期:2012.04.03

三自由度圆柱坐标型工业机器人设计 摘要:在工业上,随着自动控制系统广泛的应用,工业自动化机床控制、计算机系统、机器人等高科技技术也得到了长足的发展。其中工业机器人是相对较新的电子设备,它综合应用了机械电子自动控制等先进技术以及物理生物等学科的基础知识,因而能实现机械化与自动化的有机结合而广泛应用与工业生产的各个部门,逐步的改变现代化工业面貌。 工业机器人是一种机体独立,动作自由度较多,程序可灵活变更,能任意定位,自动化程度高的自动操作机械。主要用在自动加工线和柔性制造系统中传递和装卸的工件或夹具。工业机器人以刚性高的手臂为主体,与人相比,可以有更快的运动速度,可以搬运更重的东西,而且定位精度相当高,它可以根据外部来的信号,自动进行各种操作。 本设计为三自由度圆柱坐标型工业机器人,其工作方向为两个直线方向和一个旋转方向。在控制器的作用下,它可执行将工件从一条流水线拿到另一条流水线这一简单的动作,本文是对整个设计工作较全面的介绍和总结。 关键词:三自由度;圆柱坐标;工业机器人;自动化

Three degrees of freedom cylindrical coordinate industrial robot design Abstract: In industry, along with the automatic control system of a wide range of applications, industrial automation machine control, computer systems, robots and other high-tech technology are also got rapid progress. Including industrial robot is relatively new electronic equipment, it comprehensive application of mechanical and electronic automatic control and other advanced technology and physics biological sciences foundation knowledge, and can therefore realize mechanization and automation organically and is widely used in industrial production of various sectors, gradually change modern industrial outlook. Industrial robot is a body independent of freedom movements, the program can be more flexible changes, can arbitrary positioning, high automation automatic operate machinery. Mainly used in automatic processing lines and flexible manufacturing system transfer and loading and unloading work piece or fixture. Industrial robot arm with rigid high for the subject than people, can have faster movement speed, can carry more weight, and positioning accuracy quite high, and it may, according to the signals, automatic external to operate. This scheme introduced a cylindrical robot for three degree of freedom. It is composed of two linear axes and one rotary axis current control only allows these devices move from one assembly line to other assembly line in space, perform relatively simple tasks. This paper is more comprehensive introduction and summing-up for the for the whole design work. Key words: three degrees of freedom; cylindrical; industrial robot; automation

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