【正文】 （）得K=4）齒寬系數(shù)取1/35）主動(dòng)輪傳遞的轉(zhuǎn)矩: 綜上可求得：初取=40mm6）校核，由公式： （）求得：，符合要求。L軸采用SGMPH15A。R軸采SGMPH01A。B軸采用SGMPH02A。 （） =其中為摩擦力矩，為偏轉(zhuǎn)力矩。 （）==(+)=(+) =其中為T軸摩擦力矩，為偏轉(zhuǎn)力矩，為摩擦系數(shù)，r為手腕的旋轉(zhuǎn)半徑，為重物重心到手腕水平軸線的距離。R軸電機(jī)質(zhì)量：=3Kg。而本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手要求運(yùn)行精度高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，恒功率輸出，有較強(qiáng)的過(guò)載能力，速度響應(yīng)快，所以選用交流伺服電機(jī)作為動(dòng)力源。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電機(jī)為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合[2]。步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過(guò)高或負(fù)載過(guò)大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高易出現(xiàn)過(guò)沖的現(xiàn)象，交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制控制性能更為可靠；第六，速度響應(yīng)性能不同。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出；第四，過(guò)載能力不同。交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象；第三，矩頻特性不同。的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655，控制精度更高；其次，低頻特性不同。首先，控制精度不同。開環(huán)伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件大多采用步進(jìn)電機(jī)，閉環(huán)伺服系統(tǒng)的大多元件采用直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)。要求私服系統(tǒng)具有快速性，精確性和穩(wěn)定性，即輸出量準(zhǔn)確而迅速的響應(yīng)指令輸入變化。所以該機(jī)械手在滿足上述功能的基礎(chǔ)上應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 方案特點(diǎn)此多關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)械手應(yīng)能實(shí)現(xiàn)抓取流水線上的重物的功能。6）手腕的上下運(yùn)動(dòng)：由腕內(nèi)部的交流伺服電機(jī)帶動(dòng)腕整體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即俯仰運(yùn)動(dòng)。4）小臂腕部的回轉(zhuǎn)：由交流伺服電機(jī)帶動(dòng)齒輪減速器運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)大臂以上的整體作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2）大臂回轉(zhuǎn)的肩關(guān)節(jié)：由伺服交流電機(jī)帶動(dòng)齒輪減速器運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)大臂以上的結(jié)構(gòu)繞肩關(guān)節(jié)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即產(chǎn)生俯仰運(yùn)動(dòng)。分別為底座、大臂、小臂、腕部、機(jī)械手爪。所涉及的多關(guān)節(jié)機(jī)械手結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。另，并通過(guò)設(shè)計(jì)不同形式的手爪結(jié)構(gòu)能適應(yīng)不同零件的尺寸要求。所涉及的多關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)械手用能抓取生產(chǎn)線上的零件,轉(zhuǎn)過(guò)一定角度后，將零件放下。這類機(jī)械手一般采用小型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。(2)連續(xù)位控制它的運(yùn)動(dòng)軌跡為空間的連續(xù)曲線，空間設(shè)計(jì)點(diǎn)為無(wú)限點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確與平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)。雖然應(yīng)用不多，但很有發(fā)展前途。(3)電機(jī)傳動(dòng)機(jī)械手用直流電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手因不需要中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，故機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。其特點(diǎn)為：輸出力小，氣動(dòng)動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。另外，不能在較高或較低的溫度下工作。由于油的泄露對(duì)機(jī)械手的工作性能影響較大。(1)液壓傳動(dòng)機(jī)械手用液壓壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械手。（2）專用機(jī)械手相對(duì)于通用機(jī)械手，專用機(jī)械手具有工作動(dòng)作少，工作對(duì)象單一，定位精度低等特點(diǎn)。目前，通用機(jī)械手更多的應(yīng)用在中小批量的自動(dòng)化生產(chǎn)。(1)通用機(jī)械手通用機(jī)械手最大的特點(diǎn)是其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)獨(dú)立，另外，通用機(jī)械手的工作范大、定位精度高、通用性強(qiáng)。關(guān)于工業(yè)機(jī)械手的分類，可按應(yīng)用用途、驅(qū)動(dòng)方式和控制系統(tǒng)分類。因?yàn)樗芯康臋C(jī)器人為流水線機(jī)器人，所以，選用固定式機(jī)座。它包括驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、定位裝置和檢測(cè)原件等。（3）臂部又稱手臂。是連接手臂與末端執(zhí)行器的部件。需要強(qiáng)調(diào)的是我所設(shè)計(jì)的機(jī)械手需要完成重物搬運(yùn)功能，在一定條件下可以焊接。手爪安裝于手臂的前端，它的結(jié)構(gòu)與尺寸可根據(jù)不同的作業(yè)要求來(lái)設(shè)計(jì)。(1）末端執(zhí)行器俗稱手爪。機(jī)械手包括末端執(zhí)行器，臂部、腕部、機(jī)座和行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。而本體結(jié)構(gòu)是具有和人手臂相似的動(dòng)作功能。由于通用機(jī)械手能很快的改變工作程序，適應(yīng)性較強(qiáng)，所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用。因此，在機(jī)械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、專用性較強(qiáng)，僅為某臺(tái)機(jī)床的上下料裝置，是附屬于該機(jī)床的專用機(jī)械手。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率:可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。機(jī)器人并不是在簡(jiǎn)單意義上代替人工的勞動(dòng)，而是綜合了人的特長(zhǎng)和機(jī)器特長(zhǎng)的一種擬人的電子機(jī)械裝置，既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說(shuō)它也是機(jī)器的進(jìn)化過(guò)程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)各，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，如果更廣泛的應(yīng)用了機(jī)械手，在減少人力的同時(shí)，還可以大大提高效率。概括地說(shuō)，在工廠或車間中，應(yīng)用關(guān)節(jié)型機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)工件的搬運(yùn)與裝卸，機(jī)器的裝配?！?jiǎn)單說(shuō)一下多關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用意義。在不同類型的機(jī)構(gòu)中可以應(yīng)用機(jī)械手的伸縮、俯仰、升降、旋轉(zhuǎn)等功能，另外可根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不同的典型部件，設(shè)計(jì)不同的典型機(jī)構(gòu)，即可組成各種不同用途的機(jī)械手，相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)重物搬運(yùn)，金屬檢測(cè)，金屬焊接等功能。為進(jìn)一步促進(jìn)國(guó)內(nèi)機(jī)械手的發(fā)展。相對(duì)于國(guó)外機(jī)械手的高速發(fā)展，國(guó)內(nèi)機(jī)械手的發(fā)展則比較滯緩?？傊?，隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手的流水裝配作業(yè)的能力將進(jìn)一步提高。其工作原理具體如下工作時(shí)機(jī)械手先伸出手指尋找工作，通過(guò)裝在手指內(nèi)的壓力傳感器產(chǎn)生觸感作用，然后伸向前方，抓住工件。為此，國(guó)外機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)正是大力研制智能機(jī)械手，如果在碰到一些偏離或誤差時(shí)，能反饋外界條件的變化，從而作相應(yīng)的變更。在國(guó)外機(jī)械制造業(yè)中，多關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用最多，發(fā)展最快，目前主要應(yīng)用于重物的搬運(yùn)，精密金屬的探測(cè)，機(jī)床、模鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)的實(shí)現(xiàn)，它可按照事先制定的規(guī)定程序完成規(guī)定的作業(yè)，但還不具備任何傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。比如說(shuō)日本的安川機(jī)械手，就是基于實(shí)現(xiàn)不同的工作目的而設(shè)計(jì)的一種多關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)械手，通過(guò)改變機(jī)械手的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)諸如搬運(yùn)、噴漆、焊接、檢測(cè)、探傷等任務(wù)。進(jìn)入到20世紀(jì)80年代以后，各國(guó)的機(jī)械手又取得更進(jìn)一步的發(fā)展。使用機(jī)械手最多的是汽車工業(yè)，其次是電機(jī)、電器。在數(shù)量上已占世界首位。智能機(jī)械手約為17億日元，為1978年的6倍。其中固定程序和可變程序約為一半，達(dá)222億日元，是1978年的2倍。1976年各大學(xué)和國(guó)家研究部門用在機(jī)械手的研究費(fèi)用為42%。從美國(guó)引進(jìn)二種典型機(jī)械手后，日本在此基礎(chǔ)上繼續(xù)創(chuàng)新，做到使機(jī)器人更加簡(jiǎn)便化與實(shí)用化。德國(guó)西門子公司采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制，從而使機(jī)械手實(shí)現(xiàn)焊接功能。它給出在第一次故障前的平均運(yùn)行時(shí)間），由400小時(shí)提高到1500小時(shí)。如惠普曼公司建立了機(jī)械手試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行