项 目 内 容 项目名称 5关节自由度机械手臂 项目描述（500字以内） 机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人。 简而言之，机器人就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。 本设计主要技术要求： 五自由度机械臂自由度数:5个；手臂旋转角度360°；大臂旋转角度210°；小臂旋转角度210°；手爪旋转角度360°；手指旋转角度120°。 五自由度示教机械手采用力矩器旋转力矩，编码器、磁铁—霍尔传感器限定旋转角度。使用步进电机控制各自由度的运动，实现精确位置控制。摩擦轮副由步进电机提供旋转扭矩，使整个手臂旋转在水平面内旋转；大臂的旋转由步进电机提供工作扭矩；小臂的旋转由步进电机通过同步带提供工作扭矩；指的开合由步进电机提供工作扭矩；腕的翻转由步进电机及减速器提供工作扭矩；手爪的旋转由步进电机通过伞状齿轮副提供工作扭矩。 实施思路（根据具体项目拟定实施方案）（500字以内） 1. 实施方案 五自由度机械臂它有旋转台、大臂、肘、小臂，手腕装置组成，是一个具有五种动作的关节型机械手，并能够模拟接近于人手臂的动作。机械手的坐标可以采用简单的关节型坐标，因此对它的五种动作需要作一些规定： （1）机械手的旋转角度。由上向下看，相对旋转台的基准线，顺时针为正，逆时针为负，可在360度范围内旋转； （2）大臂的旋转是相对于水平线，在210度范围内旋转； （3）肘也是相对于水平线，在210度范围内旋转； （4）小臂相对于肘的轴线旋转，可在210度范围内旋转； 电机的选型 （1）交流伺服电动机 包括同步型交流伺服电动机及反应式步进电动机等。 （2）直流伺服电动机 包括小惯量永磁直流伺服电动机、印制绕组直流伺服电动机、大惯量永磁直流伺服电动机、空心杯电枢直流伺服电动机。 （3）步进电动机 包括永磁感应步进电动机。 需要五台电动机，根据上述电动机因考虑其指标、模型的重量、尺寸等因素，选择了一台Kinco86系列步进电机、四台Kinco57系列三相步进电动机（其中两台技术参数为3S57Q-04042,另两台技术参数为3S57Q-04056），分别驱动臂旋转以及大、小臂俯仰、旋转和手腕的俯仰活动它们的主要参数如下： 型 号 Kinco57 系 列 vKinco57 系 列 技术参数 电机惯量(kg.cm ) 保持扭距(Nm) 4.5 0.5 1.0 电机长度（mm） 最大负载（N） 80 42 56 220v 75 56 Kinco86 系 列 2S86Q-05180 1.4 3S57Q-04042 0.1 3S57Q-04056 0.3 用STCC52单片机进行控制，实现机械臂能对空间中指定位置物品进行抓取。 程序设计：1.控制程序；2.初始化程序；3.检测、故障诊断和显示等程序；
元件清单： 一台Kinco86系列步进电机 四台Kinco57系列三相步进电动机（其中两台技术参数为3S57Q-04042,另两台技术参数为3S57Q-04056） 步进电机电机驱动 5块 亚克力板6块 单片机最小系统 2个 螺丝等连接件和夹持器部件 12V锂电池 充电器、稳压模块 螺丝包 1包 20CM杜邦线 20条 30mm铜柱 20个 各种电容电阻元件包 1包 成果提交形式 作品成品，以及现场演示抓取物品。