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研究生: 李宗憲
Zong-xian Li
論文名稱: 人形化機械手臂研製
Development of Humanoid Robot Arm
指導教授: 林其禹
Chyi-Yeu Lin
口試委員: 李維楨
Wei-chen Lee
邱士軒
Shih-Hsuan Chiu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 57
中文關鍵詞: 機械手臂人型機器人人形化
外文關鍵詞: humanoid robot arm
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本研究透過解剖學實際了解人類手臂構造,以真實人類手臂的尺寸及自由度為出發點,作為機械手臂的設計基礎,因此可應用於人型機器人之手臂,改善以往人型機器人手臂尺寸過大、重量過重等缺點,並且開發動作訓練之人機介面與本實驗室之人型機械手掌整合,使本研究之機械手臂可完整的表現出類人類的動作,有效強化機器人與人類互動關係。


This research uses penetration anatomy to understand the human arm structure. The robot arm is based on the human arm size and the degree of freedom. We improved the robot arm size and its weight because the size was too big and the weight was too heavy. We developed the new training program and combined the robot hand become the complete robot arm. In our application, the complete robot arm can do the human arm task. Finally it can completely interact with the human.

第一章 緒論 1 1.1研究動機與目的 1 1.2 論文架構 4 第二章 文獻回顧 5 2.1 國內外相關研究回顧 5 第三章 人型機械手臂開發 13 3.1 人體手臂構造探討 13 3.1.1 人體手臂骨骼肌肉構造 13 3.1.2 人體手臂關節運動探討 15 3.1.3 人類手臂關節與機構接頭的對應關係 15 3.2 機械手臂之機電系統規劃 18 3.3 機械手臂機構設計 19 3.3.1 決定設計條件 20 3.3.2 致動器及減速裝置的選擇 22 3.3.3 機構設計 24 3.3.4 動力學馬達負載分析 31 3.3.5加工製作與組裝 35 3.4 人型機械手臂動作訓練控制軟體 38 第四章 實驗結果 39 4.1 機械手臂機構實體 39 4.2 整合機械手掌之動作測試 41 4.4 機械手臂待改善技術 51 第五章 結論與未來展望 53 5.1 結論 53 5.2 未來展望 54

[1]汽車頻道,URL:http://news.xinhuanet.com/auto/2008-
4/06/content_7928179_1.htm
[2]Breazeal, C. and Scassellati, B., “Infant-like social interactions between
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[3]ASIMO,URL:http://asimo.honda.com/
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[5]Miwa, H., Itoh, K., Matsumoto, M., Zecca, M., Takanobu, H., Roccella, S.,
Carrozza, C.M., Dario, P., and Takanishi, A., ” Effective emotional
expressions with emotion expression humanoid robot WE-4RII,”
Proceedings of the IROS Conference, pp.2203-2208, 2004.
[6]Kiyoshi Hoshino, and Ichiro Kawabuchi, “ Mechanism of Humanoid Robot Arm
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[7]Yu Ogura, Aikawa, H., Shimomura, K., Kondo, H., Morishima, A., Hun-ok Lim,
Takanishi, A., “Development of a New Humanoid Robot WABIAN-2,”
Proceedings of the ICRA Conference, pp. 76 – 81, 2006.
[8]Berns, K., Vogt, H., Asfour, T., Dillmann, R., Karlsruhe, D., “Design and
Control Architecture of an Anthropomorphic Robot Arm” Proceedings of the
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[9]許世昌,編著「解剖學」永大書局,中華民國88年8月.
[10]Bertrand Tondu, “Modeling of Shoulder Complex and Application to the
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[11]FAULHABER ,URL:http://www.faulhaber.de/
[12]Harmonic Drive ,URL:
http://www.hds.co.jp/HDS_hp_english/english/index.html
[13]Jeong-Min Lee, Bum-Seok Park, Yong-Seok Lee, Jeong-Seok Ahn, Sang-Ho Lee,
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for an Intelligent Service Robot,” Proceeding of the SICE-ICASE
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[14]林清安編著,「Pro/ENGINEER Wildfire 2.0零件設計」,知城數位出版,民國九十四

[15]林清安編著,「Pro/ENGINEER野火3.0動態機構設計與模擬」, 旗標出版,民國九十
五年
[16]醫學教育網 ,URL:http://www.med66.com/html/2006/8/lu04942470141860021835
[17]張兆豐編著,「標準機械設計圖表便覽」,台隆書店出版,民國九十年

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