电动螺丝刀是装配作业用电动工具中的一种,它的主要功能是通过螺丝刀头的正反向旋转来拧紧或旋松螺钉,实现螺纹连接工件间的紧固与拆卸。当前的电动螺丝刀主要通过正、反转调速开关来实现正反旋向切换和旋拧速度调节。在一些需要频繁改变螺钉旋向的狭小工作场合,单手操作机器同时切换开关时使用不太方便,装配效率较低。本文目的是研发一款由陀螺仪感应控制的充电电池式螺丝刀,通过感应操作者的手腕扭转方向和幅度来自动完成机器的调向和调速功能,开发新的手柄握持切换模式以适应不同的工作场合,提高电动螺丝刀的操作舒适性和智能性。主要研究内容如下:(1)总体方案分析和设计,进行了产品定位和功能需求分析,提出了四种可用于电动螺丝刀的减速传动方案,并进行了电动机选型分析和陀螺仪感应控制分析,最终完成了产品的总体结构布局设计。(2)机械传动系统设计,对减速传动方案做了可行性分析,确定选用行星齿轮传动。对行星齿轮传动中的6种传动方案做了分析,并完成了行星齿轮的设计和计算。然后,进行了扭矩调节装置的结构分析和设计,并对手柄握持模式的切换装置进行了研究和创新设计。(3)电子控制系统设计,设计了由微处理芯片和MEMS陀螺仪芯片组成的控制模块电路和H桥电机驱动电路,完成了调速调向的策略控制设计和主控程序流程设计。通过PCB模块制作和信号模拟测试,完成了控制系统的设计验证。(4)利用CATIA软件完成了产品各零部件和整机的3D建模和工程图2D设计。最后完成了原型样机制作和测试。论文最后通过样机性能测试和用户试用反馈,验证了设计方案是可行的,达到了预期的设计要求。论文的研究成果对电动工具产品的设计创新有重要的现实意义和参考价值。