第四章 三自由度机械手的三维造型
图3-11 底座固接下部
3.4舵机的三维造型
由于舵机1，舵机2，舵机3均为设计过程中通过计算以及对比选定的标准器件，不用自己做具体的设计，所以只需根据所选舵机的具体规格参数，运用Pro/E对其进行三维造型即可。其过程大致一样，具体为：
（1）运用拉伸工具对舵机进行主体特征的三维建模。
（2）运用倒角工具对舵机有要求的边角进行倒角。如图3-12。
舵机1 舵机2 舵机3
图3-12 舵机
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第四章 三自由度机械手的装配
第四章 三自由度机械手的装配
4.1 基于Pro/E的装配简概
在Pro/E的工作环境中，机械系统的装配过程一般相同，大致过程如图4-1所示。
图4-1 装配过程图
在各个零件与零件或零件与组件的装配过程中，为了式最后的机械系统能达到我们预计的运动要求，需要先选择合理的连接方式例如：销钉，固接等，然后通过创建与之相对应的约束完成两者之间的连接。
4.2 三自由度柑橘采摘机械手的装配
根据设计过程，分析零件的装配过程为底座→电机3→旋转腰部→电机1→大臂→电机2→小臂
具体装配步骤如下：
（1）运行Pro/E，新建组件 asm0001并去掉“使用省缺模板”的勾选，图4-2。然后选择模板类型mmns_asm_design（公制），最后点击确定进入装配模式，图4-3。
图4-2 新建对话框 图4-3 公制对话框 （2）点击工具栏
按钮，按照装配次序在工作目录中选择第一个所需要添加
的元件即旋转底部，然后点击打开进入装配环境。对于第一个装配的零件，为了
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第四章 三自由度机械手的装配
使其达到完全约束状态，需要在软件左上角约束类型工具栏里面选择缺省，图4-4。
图4-4 省缺定义
当指示零件约束状态的状态栏显示零件已经完成完全约束时，点击确定按钮
完成第一个零件即旋转底部的装配，图4-5。
图 4-5 状态显示栏
（3）按照机械臂的装配次序，依次继续选择打开添加之后所需装配的元件，然后根据机械手进行采摘活动时各元件间的运动方式，合理的选择各零件的装配方式。若元件之间无相对运动，则通过在放置中直接创建合理约束，例如配对，轴对齐，相切等完成两者间的装配，如图4-6。
图 4-6 定义约束对话框
若元件之间有相对运动，则根据运动的方式在左上角用户自定义栏选择合理处由于要实现大小臂的俯仰，则选择销钉连接。
的连接方式，图4-7。然后创建合理约束完成装配，如图4-8。例如在机械手关节
图 4-7 自定义栏 图4-8 约束对话框
（4）待所有的零件装配完成，机械手的最终结构如图 4-9所示。
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第四章 三自由度机械手的装配
图 4-9 机械手
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第五章 三自由度机械臂的运动学仿真
第五章 三自由度机械臂的运动学仿真
5.1 基于Pro/E的运动学仿真简概
运动学仿真是在完成所有零件的装配，形成完整的机械系统后，在不施加外力，不考虑元件间摩擦的理想条件下，通过添加动力，构建运动副，定义运动参数等使机构能按预想的运动方式运行起来。而在用过Pro/E对采摘机械手进行运动学仿真时，其主要工作是通过定义各旋转轴处的参数，添加伺服电机以及设置各电机的参数来实现机械手的规范运行。
5.2 三自由度机械手的运动学仿真
5.2.1 进入机构模块
运行Pro/E，单击位于软件运行窗口最上方菜单栏里面的“运用程序”，选择二级菜单栏里面的“机构”，图5-1。完成进入机构模块，如图所示5-2。
图 5-1 应用程序 图 5-2 机构树
5.2.2 运动轴参数的设置
成功进入机构模块后，为了限制两不同主体间的相对位置，定义旋转轴零位置，并实现机械手在规定的范围内旋转，需要开始对机械手的各旋转轴按运动要求做具体的参数设置。其具体过程为，先在机构树中选定需要设置的旋转轴，右键选定菜单栏中的“编辑定义”，图5-3。然后进入所选运动轴参数设置的对话框，图5-4。
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