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编辑课件 三.手部的分类 1.按夹持方式分： 外夹式： 手部与被夹件的外表面相接触。 内撑式： 手部与工件的内表面相接触。 内外夹持式： 手部与工件的内、外表面相接触 夹持方式图例 2．按手爪的运动形式分： 回转型： 当手爪夹紧和松开物体时，手指作回转运动。当被抓物体的直径大小变化时，需要调整手爪的位置才能保持物体的中心位置不变。 平动型： 手指由平行四杆机构传动，当手爪夹紧和松开物体时，手指的姿态不变，作平动。 平移型： 当手爪夹紧和松开工件时，手指作平移运动，并保持夹持中心的固定不变，不受工件直径变化的影响。 回转型图例： 电机M4→减速器R4→链轮副C4→俯仰运动n4 腕部俯仰局部图例： 电机M3 →两级同步带传动B3、B3′→减速器R3→肘关节摆动n3 肘关节局部图例： 肩关节局部图例： 电机M2→同步带传动B2→减速器R2→肩关节摆动n2 2.2 腕部和手部结构 一.腕部 是臂部和手部的连接件，起支承手部和改变手部姿态的作用。 为了使手部能处于空间任意方向，要求腕部能实现对空间三个坐标轴X、Y、Z的旋转运动。这便是腕部运动的三个自由度，分别称为翻转R（Roll）、俯仰P（Pitch）和偏转Y（Yaw）。 并不是所有的手腕都必须具备三个自由度，而是根据实际使用的工作性能要求来确定。 手腕自由度图例： 腕部坐标系 手腕的偏转 手腕的俯仰 手腕的回转 二.手腕的设计要求 结构紧凑、重量轻； 动作灵活、平稳，定位精度高； 强度、刚度高； 与臂部及手部的连接部位的合理连接结构，传感器和驱动装置的合理布局及安装等。 三.手腕的分类 1．按自由度的数目分（1）： 单自由度手腕： 手腕在空间可具有三个自由度，也可以具备以下单一功能： 单一的翻转功能：手腕的关节轴线与手臂的纵轴线共线，常回转角度不受结构限制，可以回转360°以上。该运动用翻转关节（R关节）实现。 单一的俯仰功能：手腕关节轴线与手臂及手的轴线相互垂直，转角度受结构限制，通常小于360°。该运动用折曲关节（B关节）实现。 单一的偏转功能：手腕关节轴线与手臂及手的轴线在另一个方向上相互垂直；转角度受结构限制，通常小于360°。该运动用折曲关节（B关节）实现。 Ｔ手腕－移动关节(Translation) R手腕 B手腕 B手腕 T手腕 单自由度手腕图例： 1．按自由度的数目分（2）： 二自由度手腕： 可以由一个R关节和一个B关节联合构成BR关节实现，或由两个B关节组成BB关节实现，但不能由两个RR关节构成二自由度手腕，因为两个R关节的功能是重复的，实际上只起到单自由度的作用。 BR手腕 BB手腕 RR手腕(属于单自由度) 二自由度手腕图例： 1．按自由度的数目分（3）： 三自由度手腕： 有R关节和B关节的组合构成的三自由度手腕可以有多种型式，实现翻转、俯仰和偏转功能。 BBR手腕 BBR手腕 B 三自由度手腕图例： 2．按手腕的驱动方式分： 直接驱动手腕： 驱动源直接装在手腕上。这种直接驱动手腕的关键是能否设计和加工出尺寸小、重量轻而驱动扭矩大、驱动性能好的驱动电机或液压马达。 远距离传动手腕： 有时为了保证具有足够大的驱动力，驱动装置又不能做得足够小，同时也为了减轻手腕的重量，采用远距离的驱动方式，可以实现三个自由度的运动。 1）液压直接驱动BBR手腕图例： R B B 偏转 俯仰 回转 2）. 单回转腕部结构示例 3）双回转油缸驱动手腕 结构特点： 采用双回转油缸驱动，一个带动手腕作俯仰运动，另一个油缸带动手腕作回转运动。 V-V视图表示的回转缸中动片带动回转油缸的刚体，定片与固定中心轴联结实现俯仰运动；L-L视图表示回转缸中动片与回转中心轴联结，定片与油缸缸体联结实现回转运动。 双回转油缸驱动手腕图例： 4）轮系驱动的二自由度BR手腕： 结构特点： 由轮系驱动可实现手腕回转和俯仰运动，其中手腕的回转运动由传动轴S传递，手腕的俯仰运动由传动轴B传递。 轮系驱动二自由度手腕图例（1） 回转运动： 轴S旋转→锥齿轮副Z1、Z2→锥齿轮副Z3、Z4→手腕与锥齿轮Z4为一体→手腕实现绕C轴的旋转运动 俯仰 回转 轮系驱动二自由度手腕图例（2）： 俯仰运动： 轴B旋转→锥齿轮副Z5、Z6→轴A旋转→手腕壳体7与轴A固联→手腕实现绕A轴的俯仰运动 轮系驱动二自由度手腕图例（3）： 附加回转运动： 轴S不转而B轴回转→锥齿轮Z3不转→锥齿轮Z3、Z4相啮合→迫使Z4绕C轴线有一个附加的自转，即为附加回转运动。 附加回转运动在实际使用时应予以考虑。必要时应加以利用或补偿。 附加运动动作分解： 轴主动 齿轮固定不动 行星运动 5）轮系驱动的RBR手腕： 结构特点： 该