机械5

摘要 从二十世纪以来，人类对陆地资源的开采日益加剧，地下蕴藏的资源也在不断减少。为了应对日后资源短缺的危机，人类把目光放到了海洋。海洋覆盖了整个地球表面积的71%，其中有着特别丰厚的资源。为了使人类更好地生活，保证人类生存所需的各种资源，对海洋资源的开发和利用已然成为了现代科学的一个重要研究方向。随着海洋资源研究与开发的不断提高，水下机器人的研究成为制约海洋资源利用的因素。因此，研制出适合深海利用的水下机器人成为了海洋研究的重中之重。基于目前水下机器人及机械手的研究资料，深入了解其工作原理，设计出一种专门用于水下机器人的Delta并联机械手臂。该手臂负责机器人在海洋下探索时，抓取海洋中的一些小型海珍品，并存放到机器人上。然后针对机械手臂的结构、受力等方面，使用有限元分析工具对其部分进行应力分析，进而得到这部分的模拟结果，然后以该结果为参考，对其进行绿色节能优化设计，使其更加轻便，从而可以使机器人能在水下工作更长的时间。 关键词：水下机器人；Delta并联机械手；优化设计 目录 1绪论1 1.1课题研究背景1 1.2国内外研究现状3 1.2.1国外研究现状3 1.2.2国内研究现状4 1.3课题研究目的意义5 2并联机械手概述6 2.1并联机械手的定义及特点6 2.2并联机械手的分类8 2.3本章小结12 3 Delta并联机械手运动学分析13 3.1 Delta机械手结构分析13 3.2自由度分析13 3.3运动学分析14 3.3.1坐标系建立14 3.3.2位置反解分析14 3.3.3动平台位置正解16 3.4机构参数设计17 3.5本章小结17 4 Delta并联机械手结构设计18 4.1电机选取18 4.2静平台设计20 4.3步进电动机固定座设计21 4.4主动臂设计21 4.5从动臂设计22 4.6动平台设计22 4.7机械手爪设计23 4.8旋转部分设计24 4.9整体结构装配25 4.10本章小结25 5部分零件的有限元分析及优化设计27 5.1有限元分析介绍27 5.2静平台的分析28 5.3主动臂的分析及优化设计29 5.3.1主动臂的分析29 5.3.2主动臂优化设计30 5.4从动杆的分析及优化设计31 5.4.1从动杆的分析31 5.4.2从动杆优化设计32 5.5本章小结32 6结论34 参考文献35 致谢37