1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1、研究背景及意义
1959年，美国人恩格尔伯格和德沃尔联手制造出世界上第一台工业机器人，一年之后，机械手随之诞生。由通用电气公司设计制造的造型为两只手指的爪状物开始，为以后的各类机械手打下了基础，到目前为止美国宇航局、哈佛大学和耶鲁大学，日本的东京大学在机械手的研究上都取得了不错的成就[1]。包括国内的哈尔滨工业大学、国防科技大学也研制出了仿人型的灵巧机械手。由于其固有的与人手间的相似性，仿人机械手在人们生活中的许多方面都极可能带来有益的影响，但仿人机械手的实际性能与人们的期待之间还是存在着不小的差距。目前应用的的大部分传统型仿人机械手，手指关节部分采用了例如铰链、连杆机构、齿轮及皮带等标准机械构件[2]，结构复杂，维护困难，执行成本较高。而在系统方面，手指驱动系统多数采用了电机、液压、气压驱动方式，往往需要给每只手指都配备一个体积较大的驱动器，从而带来控制困难、体积过大以及噪音污染等问题。这些问题都制约着仿人机械手领域的发展。
形状记忆合金（shape memory alloy,简称sma）是一种智能材料及智能结构的重要组成部分，它对形状具有记忆功能，即合金在低温下受外力作用而产生塑性变形后，在加热到一定的跃变温度或施加应力的条件下会自动回复到原来的形状，具有超弹性和形状记忆效应[3][4]。本次研究旨在探寻一种合理运用形状记忆合金材料及其特性的仿人机械手设计方案。基于sma的仿人机械手指，有效的提高了机械手在操作过程中的方便性与灵巧程度，从而能够在一些精确操作场合得到广泛的应用。机械手的大小形状与普通人手近乎一致，它的普及对代替部分高危险性高工作量的人手操作具有重要的意义。新型仿人机械手的研制，对于仿人机器人和服务型机器人，乃至整个机器人行业都将起到积极的促进作用。高度仿真的人造机械手将会为全世界提供更加高效、节能、安全的服务。
2. 研究的基本内容与方案
2.1、研究（设计）的基本内容
1. 充分了解人手关节及整体结构和关节驱动方式。掌握手指关节处韧带肌肉及附属组织分布，及在抓握过程中的驱动方式，了解相关生物特性；
2. 掌握形状记忆合金的特性，包括形状记忆合金的形状记忆效应和超弹性效应。了解相关设计中四种典型的sma驱动形式。了解形状记忆合金在结构刚度控制上的有关应用[11][12]；
3. 研究计划与安排
第1～3周：调研收集相关资料，完成开题报告和英文翻译；
第4～14周：完成方案设计与工程图纸设计；
第15～16周：编写毕业设计论文、文字处理；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 刘伊威.机器人灵巧手的研究与发展[j].机械传动，2009，4
[2] zhe xu,emanuel todorov,brian dellon and yoky matsuokadesign. analysisof an artificial finger joint for anthropomorphic robotic hands.2011 ieeeinternational conference on robotics and automation.shanghai international conferencecenter.may 9-13,2011,shanghai,china.
[3] 肖恩忠.sma的应用现状与发展趋势[j].工具技术，2005，4
