【正文】 器人身體內(nèi)部， 但在運(yùn)動過程中需要承受整個手臂的自重 ， 需要選擇一個扭矩比較大的，且成本較低的 。 型號 a b c d1 d2 d3 d4 e f n 6M QGB1—75 20 15 Ф 17 Ф 30 110 70 13 16 6 M8 深12 氣動指揮機(jī)械手臂設(shè)計 22 圖 5— 2 B 缸裝配 圖 表 5— 2 氣缸 B 基本尺寸 通過以上數(shù)據(jù)知， B 缸耗壓縮空氣量 Q壓 =103 *A*s*n= /min 對 C 缸的選取 通過模擬試驗， C 處的氣缸行程 為 41mm，氣缸的外形尺寸如圖（ 5— 3）和表 （ 5— 3）所示。 對 E 缸的選取 通過模擬試驗， E 缸是與指揮桿直接接觸的汽缸，其運(yùn)動的幅值較小為 32mm， 故選取與B 缸同一系列的汽缸，其裝配圖如圖（ 5— 2），其基本外型尺寸如表（ 5— 5） 表（ 5— 5） 汽缸 E 基本尺寸 通過以上數(shù)據(jù)知， E 缸耗壓縮空氣量 Q壓 =103 *A*s*n= cm3 /min 對電磁換向閥進(jìn)行選型 由于機(jī)械手臂是在無載荷 （只有自重） 條件 下工作，所以工作壓力 較 低，根據(jù)這種情況選擇 QDC 系列的三位五通電磁換向閥，其型號為 Q25D2C6，主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱通徑為 6mm 有效截面積 大于 5mm2 工作介質(zhì)為經(jīng)過濾的壓縮空氣、 有無潤滑均可 工作壓力范圍 — 溫度范圍是 10— 55oC（ 不結(jié)冰條件下） 換向時間 小于 工作電壓為 AC： 220/50Hz DC： 24V 電壓波動范圍 15— +10V 電功率為 3W，其外形及安裝尺寸如圖（ 5— 4）所示。 對氣動三聯(lián)件的選擇 在氣動三聯(lián)件的選擇方面，重要的是選擇 在 最高工作壓力 仍可安全工作 的即可，這里配合氣源 要求選擇 QLPY系列三聯(lián)件，型號為 QLPY1，其公稱通徑為 6mm。 表 5— 6 氣動三聯(lián)件性能參數(shù)表 型號 最高工作壓力/MPa 保證耐壓力/MPa 使用溫度范圍 /C 過濾精度/pm 調(diào)壓范圍/MPa 起霧流量/in1 貯油量/cm3 排水容量/cm3 公稱直徑/mm 接口螺紋 額定流量/ QLPY 1 1 5~60 5 ~ 65 20 12 6 G1/4 600 氣動指揮機(jī)械手臂設(shè)計 25 圖 5— 5 氣動三聯(lián)件 裝配圖 單向節(jié)流閥的選擇 在單向節(jié)流閥的選擇上要選擇工作壓力范圍比較小的系列， 因為 要配合公稱通徑，所以選擇 QLA— L6 型，它的主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱通徑是 3mm ；工作介質(zhì)是經(jīng)或凈化，并含有油霧的壓縮空氣 ；工作壓力范圍 — ； 溫度范圍 20— 80 oC（ 不凍結(jié)條件下）；有效截面積 控制流道（ P— A） 8mm 自由流道（ A— P） 10mm ；開啟壓力小于等于 MPa ；節(jié)流特性 曲線平滑，線性好，無突變。 圖 5— 6 單向節(jié)流閥 裝配圖 氣動指揮機(jī)械手臂設(shè)計 26 表 5— 7 外型尺寸 減壓閥的選擇 同樣通過工作壓力和公稱通徑選擇， 選擇減壓閥的 型號為 QP1 06— 01 5— P，它的主要技術(shù)參數(shù)如表（ 5— 8）其外形及安裝尺寸如圖（ 5— 7）和表（ 5— 9） 表 5— 8 減壓閥主要技術(shù)參數(shù) 型號 最 高 工作壓力/MPa 保 證 耐壓力 /MPa 使用溫度 范 圍/0C 調(diào)壓范圍/MPa 公稱通徑/mm 接口螺紋 額定流量/ QP1 1 5~60 ~ 6 G1/4 800 圖 5— 7 減壓閥裝配圖 表 5— 9 減壓閥基本尺寸 安全閥的選擇 安全閥 選擇 PQ— L10 型，它的 主要技術(shù)參數(shù)如表（ 5— 10），外形和安裝尺寸如圖（ 5— 8）和表（ 5— 11）。下面是我用 Gx Developer編寫的各缸運(yùn)動的 梯形圖語言程序。 圖 6— 2 PLC 接線圖 機(jī)械手臂的指揮動作循環(huán)程序 機(jī)械手臂肩部的轉(zhuǎn)動 PLC 程序運(yùn)行過程如圖（ 6— 3）。 圖 6— 3 A 缸的 PLC 控制程序 機(jī)械手臂大臂、肘部、腕部的轉(zhuǎn)動 這三個部位的循環(huán)動作和 A 缸相同，只不過他們的運(yùn)動周期 各不相同 ， 因此 只有延時數(shù)值有所變化，具體梯形圖如圖（ 6— 4）、圖（ 6— 5）、圖（ 6— 6） 、圖（ 6— 7） 。如圖（ 6— 8） 所示， 氣動指揮機(jī)械手臂設(shè)計 35 圖 6— 8 外接電路驅(qū)動電磁換向閥 恢復(fù)初始位置控制 當(dāng)想要停止運(yùn)行循環(huán)動作時， 只需按下 SB2 便可停止機(jī)械手臂的運(yùn)動，但此時手臂處在運(yùn)動 過程 中的任意位置，為 方便 下次的重新啟動，我們需對系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位，此時按下 SB13不放，所有氣缸同時縮 回，當(dāng)所有氣缸恢復(fù)到初始位置時，安全閥自動卸荷，此時松開 SB13即可。 (2) 進(jìn)行系統(tǒng)模擬仿真，通過仿真過程優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，并從中獲得重要數(shù)據(jù)，如 ：氣 缸運(yùn)動位移、速度、加速 度等主要參數(shù)，為 氣缸 的選型和 PLC 電路設(shè)計做準(zhǔn)備。 (4) 氣動元件選型，在之前研究的基礎(chǔ)上，對各氣動元件進(jìn)行選型， 應(yīng)注意盡量降低制造正本，盡量減輕系統(tǒng)重量。 氣動指揮機(jī)械手臂設(shè)計 38 參考文獻(xiàn) [1] 遲媛，氣動系統(tǒng)設(shè)計， 20207，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，哈爾濱， 1~55 [2] 吳振順，氣壓傳動 與控制， 20207 第四版，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，哈爾濱， 4~14，2480 [3] 李增剛， ADAMS 入門詳解與實例， 20204 第一版，國防工業(yè)出版社，北京， 40118 [4] 鄭建榮， ADAMS 虛擬樣機(jī)技術(shù)入門與提高， 20208第一版，機(jī)械工業(yè)出版社，北京93107 [5] 陶湘廳 袁銳波 ， 氣動機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景 ， 20208，機(jī)床與液壓，第（ 8）期， 256258 [6] 楊振球 易孟林，高精度氣動機(jī)械手的研發(fā)與應(yīng)用， 2020，中文核心期刊要目總覽，22 [7] 宋文奇 李佳麗，仿 人關(guān)節(jié)式氣動機(jī)械手機(jī)其運(yùn)動系統(tǒng)與數(shù)學(xué)模型的研究， 1986，昆明理工大學(xué)學(xué)報（理工版），第（ 3）期， 89 [8] 王偉 彭光正，基于 PC/104 總線的嵌入式氣動機(jī)械手控制器研究， 2020，中文核心期刊要目總覽， 1~3 [9] 王巍 汪玉鳳，基于 PLC 的氣動機(jī)械手研究， 2020，中文核心期刊要目總覽， 1~5 [10] 于復(fù)生 范文麗 李彥鳳，基于氣動機(jī)械手綜合試驗的開發(fā)與應(yīng)用， 2020，中文核心期刊要目總覽， 1~5 [11] 李軍英 劉艷香 焦冬梅，三菱 PLC 在氣動機(jī)械手中的應(yīng)用， 2020， CJFD 收錄刊 ，1~6 [12] 鮑燕偉 吳玉蘭，一種通用氣動機(jī)械手的控制設(shè)計， 2020， CJFD 收錄刊 ， 1~8 [13] 丁學(xué)恭，電器控制與 PLC， 20208，浙江大學(xué)出版社，浙江， 65~135 [14] 齊占慶，機(jī)床電氣控制技術(shù)， 20206 第三版，機(jī)械工業(yè)出版社，北京， 132~171 [15] 周萬珍 高鴻斌， PLC 分析與設(shè)計應(yīng)用， 20201，電子工業(yè)出版社，北京， 41~43 [16] Jennie H. Dong, Ren G. Dong, A method for analyzing absorbed power distribution in the hand and arm substructures when operating vibrating tools ,Journal of Sound and Vibration, 2020 ,311 (4): 12861304. [17] Isaac L. Kurtzer, J. Andrew Pruszynski, Stephen H. Scott LongLatency, Reflexes of the Human Arm Reflect an Internal Model of Limb Dynamics Current Biology, 2020,18, (5), 449453. [18] Macaronis 17,Ying Chen Zhang Jiafan,Design sna hubrid control of the pneumatic forcefeedback systems for ArmExoskeleton by using on/off valve,2020,325~335 [19] Ephanov A,Stoianovici D,Effect of a pneumatically driven haptic interface on the perceptional capabilities of human operators,Presence ,(3):290~307 [20] Macaronis 17,Ahn Kyoung Kwan, Intelligent switching control of a pnermatic muscle robot arm using learining vector quantization neural work,2020,255~262 氣動指揮機(jī)械手臂設(shè)計 39 致謝 本畢業(yè)設(shè)計是在 ***老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此本人表示由衷的感謝。 *老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、平易近人，無論在思想上還是在學(xué)術(shù)上，都對我有很大的影響。 同時，當(dāng)我每次遇到疑難的問題時，她都會給我耐心的解答，指導(dǎo)我完成下一步的工作，使我初步掌握氣動機(jī)械手臂的相關(guān)知識，并對氣動系統(tǒng)設(shè)計有了更深入的認(rèn)識和理解。在此對導(dǎo)師的悉心培養(yǎng)謹(jǐn)致以最衷心的感謝 ! 同時，在本次的畢業(yè)設(shè)計中，得到了 ***， ***等 同學(xué)的幫助，在此深表感謝。借此論文成稿之時向辛勤培育我的各位老師致以衷心的感謝