機(jī)械手手爪部位畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)講解-文庫(kù)吧資料
2025-07-03 03:28本頁(yè)面
【正文】 夾緊力Q與壓強(qiáng)的關(guān)系由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，如圖25所示。設(shè)機(jī)械手手部縱向中心線上所加的驅(qū)動(dòng)力為P，P＝氣缸有效截面積使用的氣壓（方向沿手指的運(yùn)動(dòng)方向）.設(shè)兩個(gè)手指以摩擦力2μQ，工件重量為G=.如圖22所示，工件以加速度a垂直上升，要使工件不掉下，下式必須成立.得代入數(shù)據(jù)，得圖22 工件垂直上升時(shí)受力分析圖機(jī)械手部繞垂直軸以半徑r作水平旋轉(zhuǎn)，工件夾緊面與旋轉(zhuǎn)圓弧切線方向平行，如圖23所示。手部結(jié)構(gòu)也采用氣壓驅(qū)動(dòng)。平移型的特點(diǎn)是當(dāng)手爪夾緊和松開(kāi)工件時(shí)，手指作平移運(yùn)動(dòng)，并保持夾持中心固定不變，不受工件直徑變化的影響。平動(dòng)型的特點(diǎn)是手指由平行四桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，當(dāng)手爪夾緊和松開(kāi)物體時(shí)，手指姿態(tài)不變，作平動(dòng)?；剞D(zhuǎn)型的特點(diǎn)是當(dāng)手爪夾緊和松開(kāi)物體時(shí)，手指作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本課題選用夾鉗式，它是工業(yè)機(jī)器人最常見(jiàn)的一種手部。常用的手部按其握持原理可以分為夾持類(lèi)和吸附類(lèi)兩大類(lèi)，本課題采用夾持類(lèi)手部。根據(jù)圓柱坐標(biāo)型運(yùn)動(dòng)方式和氣壓驅(qū)動(dòng)方式的選定，對(duì)機(jī)械手進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，機(jī)械結(jié)構(gòu)由擺動(dòng)氣缸、雙聯(lián)氣缸、單聯(lián)氣缸和氣爪組成，結(jié)構(gòu)圖如圖15所示。本課題設(shè)計(jì)的機(jī)械手的特點(diǎn)：，采用順序控制方式。伺服電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)輸出力矩相對(duì)小，控制性能好，可實(shí)現(xiàn)速度和位置的精確控制，適用于中小型機(jī)器人。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)可分為普通交、直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，交、直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。此外，排氣還會(huì)造成噪聲污染。與液壓驅(qū)動(dòng)相比，氣壓驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)是：(1)壓縮空氣粘度小，容易達(dá)到高速；(2)利用工廠集中的空氣壓縮站供氣，不必添加動(dòng)力設(shè)備；(3)空氣介質(zhì)對(duì)環(huán)境無(wú)污染，使用安全，可直接應(yīng)用于高溫作業(yè)；(4)氣動(dòng)元件工作壓力低，故制造要求也比液壓元件低。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的不足之處是：(1)油液的粘度隨溫度變化而變化，影響工作性能，高溫容易引起燃爆炸等危險(xiǎn)；(2)液體的泄漏難于克服，要求液壓元件有較高的精度和質(zhì)量，故造價(jià)較高；(3)需要相應(yīng)的供油系統(tǒng)，尤其是電液伺服系統(tǒng)要求嚴(yán)格的濾油裝置，否則會(huì)引起故障。下面將三種驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行分析比較。分析比較以上四種運(yùn)動(dòng)形式，確定選用圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人。 圖11 直角坐標(biāo)型 圖12 圓柱坐標(biāo)型 圖13 極坐標(biāo)型 圖14 多關(guān)節(jié)型 選擇方案的準(zhǔn)則：：機(jī)械手能夠旋轉(zhuǎn)一定角度。(5)運(yùn)動(dòng)難以想象和控制，計(jì)算量較大。(3)工作條件要求低，可在水下等環(huán)境中工作。其特點(diǎn)是：(1)動(dòng)作較靈活，工作空間大。θ、α和φ為坐標(biāo)系的坐標(biāo)，其中θ是繞底座鉛垂軸的轉(zhuǎn)角，φ是過(guò)底座的水平線與第一臂之間的夾角，α是第二臂相對(duì)于第一臂的轉(zhuǎn)角。 (6)存在工作死區(qū)。 (4)坐標(biāo)系較復(fù)雜，較難想象和控制。 (2)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置容易密封。這種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡表面是半球面。 極坐標(biāo)型機(jī)器人又稱(chēng)為球坐標(biāo)機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)圖如圖13所示，R，θ和β為坐標(biāo)系的坐標(biāo)。(4)直線驅(qū)動(dòng)部分難以密封、防塵及防御腐蝕物質(zhì)。(2)能夠伸入形腔式機(jī)器內(nèi)部。圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖12所示，R、θ和x為坐標(biāo)系的三個(gè)坐標(biāo)，其中R是手臂的徑向長(zhǎng)度，θ是手臂的角位置，x是垂直方向上手臂的位置。 (5)要求有較大的平面安裝區(qū)域。 (3)由于可以?xún)啥酥?，?duì)于給定的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，其剛性最大。這種形式的主要特點(diǎn)是： (1)在三個(gè)直線方向上移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)容易想象。常見(jiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)形式有四種，下面分別論述其特點(diǎn)
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