畢業(yè)設計--氣壓驅動式四自由度教學仿真機械手設計(編輯修改稿)
2025-02-08 22:42 本頁面
【文章內容簡介】 度的定義 根據 機械原理 ，機構具有確定運動時所必須給定的獨立運動參數(shù)的數(shù)目（亦即為了使機構的位置得以確定，必須給定的獨立的 廣義坐標 的數(shù)目），稱為機構 自由度 （ degree of freedom of mechanism），其數(shù)目常以 F 表示。 本氣壓驅動式教學仿真機械手，具有四個自由度：手臂的伸縮；機身的回轉；機身的升降；手爪的張合。 機械手氣缸的分析 圖 4 雙作用氣缸內部結構圖 4 圖 4 雙作用氣缸簡化圖 本設計的機械手主要是由 3個大部件和 3個氣壓缸組成：（ 1)手部，采用一個氣爪，通過機構的運動來實現(xiàn)手爪的張合。（ 2）臂部，采用直線缸來實現(xiàn)手臂的伸縮。（ 3)機身，采用一個直線缸和一個回轉缸來實現(xiàn)手臂的升降和回轉。 機械手爪子的選擇 圖 5 機械手氣爪的示意圖 5 圖 6 機械手氣爪的渲染效果圖 由于本設計所采用標準氣爪，不需要進行設計，直接選型即可，選擇標準支點開閉型氣爪。 機械手手臂的具體設計方案 常見的機械手臂有以下幾種； （ 1） 雙導桿手臂伸縮機構。 （ 2） 手臂的典型運動形式有：直線運動，如手臂的伸縮，升降和橫向移動；回轉運動，如手臂的左右擺動，上下擺動；復合運動，如直線運動和回轉運動組合，兩直線運動的雙層氣缸空心結構。 （ 3） 雙活塞桿氣缸結構。 （ 4） 活塞桿和齒輪齒條結構。 在本氣壓機械手中，直線和旋轉模塊均可采用氣缸驅動，氣動機械手所能執(zhí)行的運動示意圖如圖 7所示。 6 升降 伸 縮旋 轉 圖 7 機械手運動示意圖 根據機械手的運動功能，可以將機械手手臂的設計分為三大部分：伸縮手臂的設計，實現(xiàn)機械手的水平伸縮運動；升降手臂的設計，完成機械手的豎直升降運動；回轉臂的設計，完成機械手的回轉運動。 手臂的伸縮設計 圖 8 機械手伸縮示意圖 7 圖 9 機械手伸縮手臂的渲染圖 伸縮手臂為機械手執(zhí)行水平伸 縮運動的機構，它是連接機械手末端執(zhí)行器和豎直升降手臂的部件，它的基本作用是完成末端執(zhí)行器的伸出和縮回運動。伸縮手臂在進行運動時，為防止手臂沿伸縮方向軸線轉動、加大承載能力，以及提高運動精度，必須設有導向裝置。伸縮手臂導向裝置需根據伸縮手臂的安裝形式、結構及負荷等條件來確定，常用的有單導向桿和雙導向桿。為使設計標準化和簡單化，在本設計中，伸縮手臂采用的是新薄型帶導桿氣缸，該氣缸體積小、輕巧耐橫向負載能力強，耐扭矩能力強，不回轉精度高，導向桿的軸承課選擇滑動軸承或球軸承，安裝方便，二面接管位置可供選擇。 手臂的升降設計
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