机器人机械结构.ppt

2.3手部结构一、手部的特点手部是一个独立的部件，手部对整个机器人完成任务的好坏起着关键的作用，它直接关系着夹持工件时的定位精度、夹持力的大小等。1.手部与手腕相连处可拆卸：手部与手腕处有可拆卸的机械接口：根据夹持对象的不同，手部结构会有差异，通常一个机器人配有多个手部装置或工具，因此要求手部与手腕处的接头具有通用性和互换性。第61页,共92页，星期六，2024年，5月手部可能还有一些电、气、液的接口：由于手部的驱动方式不同造成。对这些部件的接口一定要求具有互换性。2．手部是末端操作器：可以具有手指，也可以不具有手指；可以有手爪，也可以是专用工具。3．手部的通用性比较差：工业机器人的手部通常是专用装置：一种手爪往往只能抓住一种或几种在形状、尺寸、重量等方面相近的工件；一种工具只能执行一种作业任务。第62页,共92页，星期六，2024年，5月二、手部的设计要求应具有一定的开闭范围从手指张开的极限位置到闭合夹紧时手指位置的变动量,开闭范围太小,影响通用性.回转:角度平移:距离具有足够的夹持力N=(2-3)G保证运动过程工件不脱落,但夹紧力过大,损坏工件保证工件在手指内的定位精度根据工件形状.加工精度和装配精度的要求,选择适当的手指形状和手部结构结构紧凑,重量轻,效率高选择轻质材料通用性和互换性提高通用化程度第63页,共92页，星期六，2024年，5月三.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、外表面相接触第64页,共92页，星期六，2024年，5月夹持方式图例第65页,共92页，星期六，2024年，5月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。第66页,共92页，星期六，2024年，5月回转型图例：第67页,共92页，星期六，2024年，5月平动型图例：第68页,共92页，星期六，2024年，5月平移型图例：该丝杆的螺纹具有什么特点？第69页,共92页，星期六，2024年，5月3．按夹持原理分：手指式：外夹式、内撑式、内外夹持式。平移式、平动式、旋转式。二指式、多指式。单关节式、多关节式。吸盘式：负压吸盘：真空式、喷气式、挤气式。磁力吸盘：永磁吸盘、电磁吸盘。第70页,共92页，星期六，2024年，5月四.典型结构1．机械式手爪结构：气动驱动手爪：气缸驱动活塞平移→齿条移动→扇形齿轮摆动→连杆机构摆动→手爪平动斜楔杠杆式手部：其它四种机械式手爪机构：第71页,共92页，星期六，2024年，5月气动手爪图例：第72页,共92页，星期六，2024年，5月斜楔杠杆式手部：注意考虑：传力比：N／P效率传动比斜楔驱动行程手指开闭范围第73页,共92页，星期六，2024年，5月机械手爪图例：齿轮齿条式手爪重力式手爪滑槽式手爪拨杆杠杆式手爪第74页,共92页，星期六，2024年，5月2．电磁吸盘(1)：电磁吸盘的结构：主要由磁盘、防尘盖、线圈、壳体等组成。工作原理：线圈通电→空气间隙的存在→线圈产生大的电感和启动电流→周围产生磁场（通电导体会在周围产生磁场）→吸附工件第75页,共92页，星期六，2024年，5月适用范围：适用于用铁磁材料做成的工件；不适合于由有色金属和非金属材料制成的工件。适合于被吸附工件上有剩磁也不影响其工作性能的工件。适合于定位精度要求不高的工件。适合于常温状况下工作。铁磁材料高温下的磁性会消失。第76页,共92页，星期六，2024年，5月构成:由真空泵、电磁阀、电机和吸盘等构成。工作原理：形成真空吸附工件：电机→真空泵→3＃电磁阀左侧→从吸盘5处抽气释放工件：电机、泵停转→大气经6＃口→4＃电磁阀左侧→3＃电磁阀右侧→送气至吸盘5处3．真空式吸盘：1DT2DT第77页,共92页，星期六，2024年，5月真空吸盘结构图例：第78页,共92页，星期六，2024年，5月4．自适应吸盘：结构特点：该吸盘具有一个球关节，使吸盘能倾斜自如，适应工件表面倾角的变化。第79页,共92页，星期六，2024年，5月5．异形吸盘：结构特点：