反求工程技术研究及其在机械手设计中的应用(3)
1.2.2 国内发展状况
从国内来看，对反求工程的研究开始于上世纪80年代。国内第一台万能测量机研制于1982年，对我国反求工程技术的研究意义重大。后来同一机构又研制出CLZ86型三坐标测量机。直到20世纪末，反求工程技术在我国的发展速度才逐渐加快，由于之前的研究匮乏，我国在反求工程领域的研究成果还无法达到国外的水准。如今，随着我国经济实力的不断发展，也引进了不少国外的先进技术与设备，并且投入了大量的人力物力与财力，在国外的科研基础之上，学习国外的研究成果，加强研究分析，不断自主创新，开发有新特色的产品与技术。
1.2.3 发展趋势[4]
反求工程技术在当今已经成为人们日益关注的焦点，在许多方面也取得了不少的成果。现在，反求工程技术正朝着如下几个方向发展：
（1）、数据测量精确化；
（2）、数据预处理智能化；
（3）、曲面重构复杂化；
（4）、整体技术集成化。
1．3 机械手的国内外发展状况及发展趋势
1．4 本文的研究思想和主要内容
本文设计的机械手，是基于对人手的手掌结构以及运动规律的研究之上的，在对人手研究之后，运用反求工程技术，仿照人手掌的结构，进行五指结构机械手的设计研究。在研究了人手掌的结构的基础上，首先进行设计、计算，确定手掌各关节的尺寸大小，在基本确定三文结构后，运用D-H矩阵进行数学建模。随后运用solidworks三文软件中的simulation express功能，分析了机械手的主要的部件的强度与刚度，生成了应力图。接着运用ADAMS运动分析软件进行运动学分析与仿真，得到一系列运动学曲线，并且模拟抓取重物，与人手抓取重物的过程相比较，体现反求工程技术的运用。最后，对本次毕业设计的一些成功做了总结，并且对设计中遇到的一些问题、设计中存在的不足做了论述。由于本科阶段所学知识有限，本文设计的五指机械手结构比较点单，功能不是特别复杂。
2 人手结构与抓取运动的分析及机械手模型建立
2．1 人手结构分析
人手的结构如图2.1所示，由图可以看出，人手由手掌以及五个手指所组成，包括小指、无名指、中指、食指和拇指。除手掌外，每个手指都由三个手指关节所组成，可以实现弯曲以达到抓取物体的效果。人手的五个手指可以单独运动，完成弯曲等活动。指节与指节之间也能灵活转动，达到弯曲一定角度的目的。手掌内还有一些关节，在此不是分析的重点，在进行机械手设计时，主要模拟人手手指的三个关节的结构与运动方式。
图 2.1 人手掌结构图
由此分析，我们可以根据每个手指的结构，单独对每个手指进行建模分析，由于五根手指的结构相似，只是指节长度不一，因此逐个分析各个手指并没有太大的意义，可以在取其中一根手指进行分析后，将另外四根手指指节尺寸带入即可得到各手指的建模分析结果。
2．2 人手抓取运动分析
人手自由度很多，可以比较灵巧的完成多种动作。在人手基础上进行仿人机械手设计，设计的机械手不能完成人手的所有运动，但能完成一些常用的抓取物体、拎物体等运动
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