拉線式蛇形機(jī)械手臂設(shè)計(jì)及仿真研究.pdf

1、工業(yè)上機(jī)械手臂是比較常見的機(jī)器人，但是其運(yùn)動(dòng)空間和靈活程度有限，而蛇形手臂機(jī)器人恰恰能夠彌補(bǔ)這些不足。本文是基于拉線式蛇形手臂進(jìn)行的研究，具有蛇形手臂的機(jī)器人在比如自然災(zāi)害中的搜尋工作、管道內(nèi)部的修理任務(wù)、汽車裝配流水線中的抓取動(dòng)作、軍事上執(zhí)行偵察任務(wù)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，因此對蛇形機(jī)械手臂的研究具有重要的意義。
　　本文從蛇形機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、蛇形機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)方式以及運(yùn)動(dòng)仿真進(jìn)行了研究。
　　首先介紹了生物界中蛇的特

2、殊結(jié)構(gòu)，從蛇索狀的骨骼結(jié)構(gòu)我們想出了關(guān)節(jié)模塊化的設(shè)計(jì)思想。打破了以往蛇形機(jī)器人采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的形式，改用拉線式進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制，極大地減輕了手臂的重量。每個(gè)關(guān)節(jié)都有電磁制動(dòng)器控制機(jī)械手臂的制動(dòng)，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，根據(jù)不同的環(huán)境與應(yīng)用領(lǐng)域，設(shè)計(jì)人員可以非常方便地調(diào)節(jié)模塊的數(shù)量。
　　其次通過觀察蛇的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型求出蛇形機(jī)械手臂的關(guān)節(jié)位置與關(guān)節(jié)速度，通過蛇形曲線研究運(yùn)動(dòng)形式，著重研究了蜿蜒運(yùn)動(dòng)與越障運(yùn)動(dòng)。
　　最后利用