【正文】 通過數(shù)值、語言等對機器人進行示教， 機械手 根據(jù)示教后的信息進行作業(yè)。 3） 機械傳動機械手 即由機械傳動機構(gòu) (如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間 歇機構(gòu)等 )驅(qū)動的機械手。 機械手的分類 目前對機械手還沒有統(tǒng)一的分類標準。 1962 年，美國聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎(chǔ)上又試制成一臺數(shù)控示教再現(xiàn)型機械手。氣動機械手作為機械手的一種，它具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能和不污染環(huán)境等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。不少球坐標通用機械手就是在這個基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 （ 1） 按用途分 機械手可分為專用機械手和通用機械手兩種 : 1） 專用機械手 它是附屬于主機的、具有固定程序而無獨立控制系統(tǒng)的機械裝置。動作頻率大，但結(jié)構(gòu)較大，動作程序不可變。 8） 學(xué)習(xí)控制型 機械手 ：能 “ 體會 ” 工作的經(jīng)驗，具有一定的學(xué)習(xí)功能，并將所 “ 學(xué) ” 的經(jīng)驗用于工作中。 手腕 : 是連接手部和手臂的部件，并可用來調(diào)整被抓取物件的方位 (即姿勢 ) 手臂 : 手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。 應(yīng)用機械手的意義 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械手也越來越多的地被應(yīng)用。由于本次設(shè)計機構(gòu)比較簡單，所以沒有必要計算出精確的工作空間。圖中機械手的任務(wù)是將傳送帶 A上的物品搬運到傳送帶 B。而氣壓傳動的突出優(yōu)點是：介質(zhì)李源極為方便，輸出力小，氣動動作迅速，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。40 定位方式 :行程開關(guān) 定位精度 : mm1? 1驅(qū)動方式 :氣壓傳動 1控制方式 :點位程序控制 (采用 PLC) 氣動回路的設(shè)計 前法蘭式氣缸的簡介 圖 23 氣動回路氣缸結(jié)構(gòu)圖 氣缸是使機械裝置進行直線往復(fù)運動的氣動執(zhí)行元件。 手指的形狀和分類 夾持式是最常見的一種，其中常用的有兩指式、多指式和雙手雙指式 :按手指夾持工件的部位又可分為內(nèi)卡式 (或內(nèi)漲式 )和外夾式兩種 :按模仿人手手指的動作，手指可分為一支點回轉(zhuǎn)型，二支點回轉(zhuǎn)型和移動型 (或稱直進型 )，其中以二支點回轉(zhuǎn)型為基本型式。 V形手指的角度 ?1202 ?? ， mmRmmb 24120 ??? ,摩擦系數(shù)為 ?f (1)根據(jù)手部結(jié)構(gòu)的傳動示意圖，其驅(qū)動力為 : Rbp 2? N (2)根據(jù)手指夾持工件的方位 ，可得握力計算公式 : )( ?? ?? tgN )(25 )42560(39。 （ 2）末端執(zhí)行器的設(shè)計 末端執(zhí)行器采用平行開閉型氣爪，結(jié)構(gòu)簡單，直接采用成品材料。 手臂升降氣缸的尺寸設(shè)計與校核 尺寸設(shè)計 氣缸運行長度設(shè)計為 l =118mm,氣缸內(nèi)徑為 1D =110mm,半徑 R=55mm,氣缸運行速度，加速度時間 t? =,壓強 p=,則驅(qū)動力 ``20 . RpG ?? 26 ???? )(3799 N? 尺寸校核 1．測定手腕質(zhì)量為 10kg,則重力 mgG? )(1001010 N? ?? )/(5 sma? ，則慣性力 maG?1 )(50 510N? ?? a） 考慮活塞等的摩擦力，設(shè)定一摩擦系數(shù) ?k ， ? )(5 ? ?? 總受力 mq GGGG ??? 1 )(155 550100 N? ??? 0GGq ? 所以設(shè)計尺寸符合實際使用要求。 (五 )考慮被抓取對象的要求 根據(jù)機械手的工作需要，通過比較，我們采用的機械手的手部結(jié)構(gòu)是一支點 兩指回轉(zhuǎn)型，由于工件多為 圓柱形，故手指形狀設(shè)計成 V型，其結(jié)構(gòu)如附圖所示。 電磁閥的通徑，是根據(jù)各工作氣缸的尺寸、行程、速度計算出所需壓縮空氣流量，與所選用電磁閥在壓力狀態(tài)下的公稱使用流量相適應(yīng)來確定的。平均移動速度為 。 基于以上幾點，液壓與氣壓驅(qū)動在生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。 ( 3)球坐標 (極坐標 )型機械手 。盡量選用定型的標準組件，簡化設(shè)計制造過程，兼顧通用性和專用性，并能實現(xiàn)柔性轉(zhuǎn)換和編程控制 . 機械手的運動規(guī)劃 工作空間的定義：機器人的工作空間是其正常運行時，手腕參考點能在空間活動的最大范圍。控制系統(tǒng)有電氣控制和射流控制兩種，它支配著機械手按規(guī)定的程序運動， 并記憶人們給予機械手的指令信息 (如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間 )，同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令，必要時可對機械手的動作進行監(jiān)視，當動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。常用的指形有平面的、 V形面的和曲面的 :手指有外夾式和內(nèi)撐式 。 4） 示教再現(xiàn)型 機械手 ：通過引導(dǎo)或其它方式，先教會 機械手 動作，輸入工作程序， 機械手 則自動重復(fù)進行作業(yè)。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一般在 30公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓機械手的結(jié)構(gòu)大，所以適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進行工作。它與電子計算機和電視設(shè)備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) FMS 和柔性制造單元 FMC 中的重要一環(huán)節(jié)。它的結(jié)構(gòu)是 ：機體上安裝一個回轉(zhuǎn)長臂，頂部裝有電磁塊的工件抓放機構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教形的。 本文主要進行了氣動機械手的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和氣動設(shè)計。同年，美國機械制造公司也實驗成功一種叫 Vewrsatran機械手。專用機械手具有動作少、工作對象單一、結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠和造價低等特點，適用于大批量的自動化生產(chǎn)的自動換刀機械手，如自動機床、自動線的上、下料機械手和加工中心。 4） 電力傳動機械手 即有特殊結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電動機、直線電機或功率步進電機直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的械手，因為不需要中間的轉(zhuǎn)換機構(gòu)，故機械結(jié)構(gòu)簡單。 9） 智能 機械手 ：以人工 智能決定其行動的 機械手 。手臂的作用是帶動手指去抓取物件，并按預(yù)定要求將其搬運到指定的位置 .工業(yè)機械手的手臂通常由驅(qū)動手臂運動的部件 (如油缸、氣缸、齒輪齒條機構(gòu)、連桿機構(gòu)、螺旋機構(gòu)和凸輪機構(gòu)等 )與驅(qū)動源 (如液壓、氣壓或電機等 )相配合，以實現(xiàn)手臂的各種運動。在機械工業(yè)中，鑄、焊、鉚、沖、壓、熱處理、機械加工、裝配、檢驗、噴漆、電鍍等工種都有應(yīng)用的實理。現(xiàn)在給出機械手的運動圖。 圖 22 機械手搬運物品示意圖 機械手的主要部件及運動 在圓柱坐在圓柱坐標式機械手的基本方案選定后，根據(jù)設(shè)計任務(wù)，為了滿足設(shè)計要求，本設(shè)計關(guān)于機械手具有 5 個自由度既：手抓張合；手部回轉(zhuǎn)；手臂伸縮；手臂回轉(zhuǎn)；手臂升降 5 個主要運動。但是，由于空氣具有可壓縮的特性，工作速度 的穩(wěn)定性較差，沖擊大，而且起源壓力較低，因此，氣壓機械手抓重一般在 30 公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓機械手的結(jié)構(gòu)大，所以一般適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進行工作。氣缸的類