液壓上料抓取件機(jī)械手設(shè)計(jì)【液壓機(jī)械手含6張CAD圖紙優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】

《液壓上料抓取件機(jī)械手設(shè)計(jì)【液壓機(jī)械手含6張CAD圖紙優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《液壓上料抓取件機(jī)械手設(shè)計(jì)【液壓機(jī)械手含6張CAD圖紙優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】（34頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 液壓機(jī)械手的設(shè)計(jì) 摘 要 本次設(shè)計(jì)的液壓傳動(dòng)機(jī)械手根據(jù)規(guī)定的動(dòng)作順序，綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，完成對(duì)機(jī)械手的設(shè)計(jì)，并繪制必要裝配圖、液壓系統(tǒng)圖、 制系統(tǒng)原理圖。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用油缸、螺桿、導(dǎo)向筒等機(jī)械器件組成；在液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，機(jī)械手的手臂伸縮采用伸縮油缸，手腕回轉(zhuǎn)采用回轉(zhuǎn)油缸，立柱的轉(zhuǎn)動(dòng)采用齒條油缸，機(jī)械手的升降采用升降油缸，立柱的橫移采用橫向移動(dòng)油缸；在 制回路中，采用的型為 按下連續(xù)啟動(dòng)后， 指定的程序，通過(guò)控制電磁閥的開(kāi) 關(guān)來(lái)控制機(jī)械手進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作循環(huán)，當(dāng)按下連續(xù)停止按鈕后，機(jī)械手在完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)后停止運(yùn)動(dòng)。 本設(shè)計(jì)擬開(kāi)發(fā)的上料機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，可代替人工在高溫和危險(xiǎn)的作業(yè)區(qū)進(jìn)行作業(yè)，可抓取重量較大的工件。 關(guān)鍵詞 機(jī)械手、液壓、控制回路、 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 of of of to In of of LC in of to a of to of of on up in 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 目 錄 1 前言 業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)介 1） 界機(jī)器 人的發(fā)展 1） 國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展 2） 要設(shè)計(jì)的機(jī)械手 2） 力的確定 2） 作范圍的確定 2） 定運(yùn)動(dòng)速度 3） 臂的配置形式 3） 置檢測(cè)裝置的選擇 4） 動(dòng)與控制方式的選擇 4） 2 手部結(jié)構(gòu) 4） 述 4） 計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)問(wèn)題 4） 動(dòng)力的計(jì)算 5） 支點(diǎn)回轉(zhuǎn)式鉗爪的定位誤差的分析 7） 3 腕部的結(jié)構(gòu) 8） 述 8） 部的結(jié)構(gòu)形式 8） 腕驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算 9） 4 臂部的結(jié)構(gòu) 12） 述 12） 臂直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 12） 臂伸縮運(yùn)動(dòng) 12） 導(dǎo)向裝置 13） 臂的升降運(yùn)動(dòng) 14） 臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 15） 臂的橫向移動(dòng) 16） 部運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 16） 水平伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 16） 垂直升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 17） 部回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算 17） 5 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18） 壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介 18） 壓系統(tǒng)的組成 18） 械手液壓系統(tǒng)的控制回路 18） 壓力控制回路 18） 速度控制回路 19） 向控制回路 19） 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 械手的液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 20） 料機(jī)械手的動(dòng)作順序 20） 動(dòng)上料機(jī)械手液壓系統(tǒng)原理介紹 20） 械手液壓系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算 23） 作用單桿活塞油缸 23） 桿活塞油缸（亦稱(chēng)齒條活塞油缸） 26） 葉片回轉(zhuǎn)油缸 27） 泵的選擇 28） 定油泵電動(dòng)機(jī)功率 N 29） 6 結(jié)束語(yǔ) 29） 7 致謝 30） 8 參考文獻(xiàn) 30） 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 1 前言 業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)介 幾千年前人類(lèi)就渴望制造一種像人一樣的機(jī)器，以便將人類(lèi)從繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)。如古希臘神話(huà)《阿魯哥探險(xiǎn)船》中的青銅巨人泰洛斯（ 猶太傳說(shuō)中的泥土巨人等等，這些美麗的神話(huà)時(shí)刻激勵(lì)著人們一定要把美麗的神話(huà)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，早在兩千年前就開(kāi)始出現(xiàn)了自動(dòng)木人和一些簡(jiǎn)單的機(jī)械偶人。 到了近代 ，機(jī)器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人問(wèn)世之后，不同功能的機(jī)器人也相繼出現(xiàn)并且活躍在不同的領(lǐng)域，從天上到地下，從工業(yè)拓廣到 農(nóng)業(yè)、林、牧、漁，甚至 進(jìn)入尋常百姓家。機(jī)器人的種類(lèi)之多，應(yīng)用之廣，影響之深，是我們始料未及的。 工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)（機(jī)械本體）、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作、自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對(duì)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。 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)備，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備。 界機(jī)器人的發(fā)展 國(guó)外機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展近幾年有如下幾個(gè)趨勢(shì)： （ 1） . 工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修），而單機(jī)價(jià)格不斷下降，平均單機(jī)價(jià)格從 91 年的 10． 3 萬(wàn)美元降至 97 年的 6． 5 萬(wàn)美元。 （ 2）．機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測(cè)系統(tǒng)三位一體化；由 關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人整機(jī)；國(guó)外已有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問(wèn)市。 （ 3）．工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于 的開(kāi)放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日見(jiàn)小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。 （ 4）．機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了視覺(jué)、力覺(jué)等傳感器，而遙控機(jī)器人則采用視覺(jué)、聲覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)等多傳感器的融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制；多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng) 用。 （ 5）．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過(guò)程控制，如使遙控機(jī)器人操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺(jué)來(lái)操縱機(jī)器人。 （ 6）．當(dāng)代遙控機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)不是追求全自治系統(tǒng)，而是致力于操作者與機(jī)器人的人機(jī)交互控制，即遙控加局部自主系統(tǒng)構(gòu)成完整的監(jiān)控遙控操作系統(tǒng)，使智能機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用化階段。美國(guó)發(fā)射到火星上的 “索杰納 ”機(jī)器人就是這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最著名實(shí)例。 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 (7)．機(jī)器人化機(jī)械開(kāi)始興起。從 94 年美國(guó)開(kāi)發(fā)出 “虛擬軸機(jī)床 ”以來(lái)，這種新型裝置已成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)之一，紛紛探索開(kāi)拓 其實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域 。 國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展 有人認(rèn)為，應(yīng)用機(jī)器人只是為了節(jié)省勞動(dòng)力，而我國(guó)勞動(dòng)力資源豐富，發(fā)展機(jī)器人不一定符合我國(guó)國(guó)情。這是一種誤解。在我國(guó)，社會(huì)主義制度的優(yōu)越性決定了機(jī)器人能夠充分發(fā)揮其長(zhǎng)處。它不僅能為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來(lái)高度的生產(chǎn)力和巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且將為我國(guó)的宇宙開(kāi)發(fā)、海洋開(kāi)發(fā)、核能利用等新興領(lǐng)域的發(fā)展做出卓越的貢獻(xiàn)。 我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人從 80 年代 “七五 ”科技攻關(guān)開(kāi)始起步，在國(guó)家的支持下，通過(guò) “七五 ”、 “八五 ”科技攻關(guān)，目前已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和 軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開(kāi)發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人；其中有 130 多臺(tái)套噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近 30 條自動(dòng)噴漆生產(chǎn)線(xiàn)（站）上獲得規(guī)模應(yīng)用，弧焊機(jī)器人已應(yīng)用在汽車(chē)制造廠(chǎng)的焊裝線(xiàn)上。但總的來(lái)看，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國(guó)外比還有一定的距離，如：可靠性低于國(guó)外產(chǎn)品；機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)與國(guó)外比有差距；在應(yīng)用規(guī)模上，我國(guó)已安裝的國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人約 200 臺(tái)，約占全球已安裝臺(tái)數(shù)的萬(wàn)分之四。以上原因主要是沒(méi)有形成機(jī)器人產(chǎn) 業(yè)，當(dāng)前我國(guó)的機(jī)器人生產(chǎn)都是應(yīng)用戶(hù)的要求，“一客戶(hù)，一次重新設(shè)計(jì) ”，品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長(zhǎng)、成本也不低，而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、?；O(shè)計(jì)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。 我國(guó)的智能機(jī)器人和特種機(jī)器人在 “863”計(jì)劃的支持下，也取得了不少成果。其中最為突出的是水下機(jī)器人， 6000 米水下無(wú)纜機(jī)器人的成果居世界領(lǐng)先水平，還開(kāi)發(fā)出直接遙控機(jī)器人、雙臂協(xié)調(diào)控制機(jī)器人、爬壁機(jī)器人、管道機(jī)器人等機(jī)種；在機(jī)器人視覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)、 聲覺(jué)等基礎(chǔ)技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用上開(kāi)展了不少工作，有了一定的發(fā)展基礎(chǔ)。但是在多傳感器信息融合控制技術(shù)、遙控加局部自主系統(tǒng)遙控機(jī)器人、智能裝配機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)械等的開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面則剛剛起步，與國(guó)外先進(jìn)水平差距較大，需要在原有成績(jī)的基礎(chǔ)上，有重點(diǎn)地系統(tǒng)攻關(guān)，才能形成系統(tǒng)配套可供實(shí)用的技術(shù)和產(chǎn)品，以期在 “十五 ”后期立于世界先進(jìn)行列之中。 要設(shè)計(jì)的機(jī)械手 力的確定 目前使用的機(jī)械手的臂力范圍較大，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的機(jī)械手的臂力最小為 大為 8000N。本液壓機(jī)械手的臂力為 N 臂 =1650（ N），安全系數(shù) K 一般可在 ，本機(jī)械手取安全系數(shù) K=2。定位精度為 ±1 作范圍的確定 機(jī)械手的工作范圍根據(jù)工藝要求和操作運(yùn)動(dòng)的軌跡來(lái)確定。一個(gè)操作運(yùn)動(dòng)的軌跡是幾個(gè)動(dòng)作的合成，在確定的工作范圍時(shí)，可將軌跡分解成單個(gè)的動(dòng)作，由單個(gè)動(dòng)作的行程確定機(jī)械手的最大行程。 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 本機(jī)械手的動(dòng)作范圍確定如下： 手腕回轉(zhuǎn)角 度 ±115° 手臂伸長(zhǎng)量 150臂回轉(zhuǎn)角度 ±115° 手臂升降行程 170臂水平運(yùn)動(dòng)行程 100 確定運(yùn)動(dòng)速度 機(jī)械手各 動(dòng)作的最大行程確定之后，可根據(jù)生產(chǎn)需要的工作拍節(jié)分配每個(gè)動(dòng)作的時(shí)間，進(jìn)而確定各動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)速度。液壓上料機(jī)械手要完成整個(gè)上料過(guò)程，需完成夾緊工件、手臂升降、伸縮、回轉(zhuǎn)，平移等一系列的動(dòng)作，這些動(dòng)作都應(yīng)該在工作拍節(jié)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，具體時(shí)間的分配取決于很多因素，根據(jù)各種因素反復(fù)考慮，對(duì)分配的方案進(jìn)行比較，才能確定。 機(jī)械手的總動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于或等于工作拍節(jié)，如果兩個(gè)動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行，要按時(shí)間長(zhǎng)的計(jì)算，分配各動(dòng)作時(shí)間應(yīng)考慮以下要求： ① 給定的運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)大于電氣、液壓元 件的執(zhí)行時(shí)間； ② 伸縮運(yùn)動(dòng)的速度要大于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的速度，因?yàn)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的慣性一般大于伸縮運(yùn)動(dòng)的慣性。在滿(mǎn)足工作拍節(jié)要求的條件下，應(yīng)盡量選取較底的運(yùn)動(dòng)速度。機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度與臂力、行程、驅(qū)動(dòng)方式、緩沖方式、定位方式都有很大關(guān)系，應(yīng)根據(jù)具體情況加以確定。 ③ 在工作拍節(jié)短、動(dòng)作多的情況下，常使幾個(gè)動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行。為此驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要采取相應(yīng)的措施，以保證動(dòng)作的同步。 液壓上料機(jī)械手的各運(yùn)動(dòng)速度如下： 手腕回轉(zhuǎn)速度 V 腕回 = 40°/s 手臂伸縮速度 V 臂伸 = 50 mm/s 手臂回轉(zhuǎn)速度 V 臂回 = 40°/s 手臂升降速度 V 臂升 = 50 mm/s 立柱水平運(yùn)動(dòng)速度 V 柱移 = 50 mm/s 手指夾緊油缸的運(yùn)動(dòng)速度 V 夾 = 50 mm/s 臂的配置形式 機(jī)械手的手臂配置形式基本上反映了它的總體布局。運(yùn)動(dòng)要求、操作 環(huán)境、工作對(duì)象的不同，手臂的配置形式也不盡相同。本機(jī)械手采用機(jī)座式。機(jī)座式結(jié)構(gòu)多為工業(yè)機(jī)器人所采用，機(jī)座上可以裝上獨(dú)立的控制裝置，便于搬運(yùn)與安放，機(jī)座底部也可以安裝行走機(jī)構(gòu)，已擴(kuò)大其活動(dòng)范圍，它分為手臂配置在機(jī)座頂部與手臂配置在機(jī)座立柱上兩種形式，本機(jī)械手采用手臂配置在機(jī)座立柱上的形式。手臂配置在機(jī)座立柱上的機(jī)械手多為圓柱坐標(biāo)型，它有升降、伸縮與回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工作范圍較大。 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 置檢測(cè)裝置的選擇 機(jī)械手常用的位置檢測(cè)方式有三種：行程開(kāi)關(guān)式、模擬式和數(shù)字式。本機(jī)械手采用行程開(kāi)關(guān)式。利用行程 開(kāi)關(guān)檢測(cè)位置，精度低，故一般與機(jī)械擋塊聯(lián)合應(yīng)用。在機(jī)械手中，用行程開(kāi)關(guān)與機(jī)械擋塊檢測(cè)定位既精度高又簡(jiǎn)單實(shí)用可靠，故應(yīng)用也是最多的。 動(dòng)與控制方式的選擇 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)與控制方式是根據(jù)它們的特點(diǎn)結(jié)合生產(chǎn)工藝的要求來(lái)選擇的，要盡量選擇控制性能好、體積小、維修方便、成本底的方式。 控制系統(tǒng)也有不同的類(lèi)型。除一些專(zhuān)用機(jī)械手外，大多數(shù)機(jī)械手均需進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 驅(qū)動(dòng)方式一般有四種：氣壓驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。 參考《工業(yè)機(jī)器人》表 9表 9按照設(shè)計(jì)要求，本機(jī)械手采用的驅(qū)動(dòng)方式為液壓驅(qū)動(dòng)，控制方式為固定程序的 制。 2 手部結(jié)構(gòu) 述 手部是機(jī)械手直接用于抓取和握緊工件或夾持專(zhuān)用工具進(jìn)行操作的部件，它具有模仿人手的功能，并安裝于機(jī)械手手臂的前端。機(jī)械手結(jié)構(gòu)型式不象人手，它的手指形狀也不象人的手指、，它沒(méi)有手掌，只有自身的運(yùn)動(dòng)將物體包住，因此，手部結(jié)構(gòu)及型式根據(jù)它的使用場(chǎng)合和被夾持工件的形狀，尺寸，重量，材質(zhì)以及被抓取部位等的不同而設(shè)計(jì)各種類(lèi)型的手部結(jié)構(gòu)，它一般可分為鉗爪式，氣吸式，電磁式和其他型式。鉗爪式手部結(jié)構(gòu)由手指和傳力機(jī)構(gòu) 組成。其傳力機(jī)構(gòu)形式比較多，如滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜楔杠桿式、齒輪齒條式、彈簧杠桿式 …… 等，這里采用滑槽杠桿式。 計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)問(wèn)題 ① 應(yīng)具有足夠的握力（即夾緊力） 在確定手指的握力時(shí)，除考慮工件重量外，還應(yīng)考慮在傳送或操作過(guò)程中所產(chǎn)生的慣性力和振動(dòng)，以保證工件不致產(chǎn)生松動(dòng)或脫落。 ② 手指間應(yīng)有一定的開(kāi)閉角 兩個(gè)手指張開(kāi)與閉合的兩個(gè)極限位置所夾的角度稱(chēng)為手指的開(kāi)閉角。手指的開(kāi)閉角保證工件能順利 進(jìn)入或脫開(kāi)。若夾持不同直徑的工件，應(yīng)按最大直徑的工件考慮。 ③ 應(yīng)保證工件的準(zhǔn)確定位 為使手指和被夾持工件保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置，必須根據(jù)被抓取工件的形狀，選擇相應(yīng)的手指形狀。例如圓柱形工件采用帶 ?V?形面的手指，以便自動(dòng)定心。 ④ 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 手指除受到被夾持工件的反作用力外，還受到機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的慣性力和振動(dòng)的影響，要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度以防止折斷或彎曲變形，但應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，自 重輕。 ⑤ 應(yīng)考慮被抓取對(duì)象的要求 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 應(yīng)根據(jù)抓取工件的形狀、抓取部位和抓取數(shù)量的不同，來(lái)設(shè)計(jì)和確定手指的形狀。 動(dòng)力的計(jì)算 圖 1 滑槽杠桿式手部受力分析 如圖所示為滑槽式手部結(jié)構(gòu)。在拉桿 3 作用下銷(xiāo)軸 2 向上的拉力為 P，并通過(guò)銷(xiāo)軸中心 O 點(diǎn)，兩手指 1 的滑槽對(duì)銷(xiāo)軸的反作用力為 其力的方向垂直于滑槽中心線(xiàn) 指向O 點(diǎn) ， 延長(zhǎng)線(xiàn)交 A 及 B， 由于 △ △ 為直角三角形 ， 故∠ 。 根據(jù)銷(xiāo)軸的力平衡條件，即 ∑,2;∑ P=21=P/2軸對(duì)手指的作用力為 手指握緊工件時(shí)所需的力稱(chēng)為握力（即夾緊力），假想握力作用在 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 過(guò)手指與工件接觸面的對(duì)稱(chēng)平面內(nèi)，并設(shè)兩力的大小相等，方向相反，以 N 表示。由手指的力矩平衡條件，即 ∑)=0 得 P1′h= h=a/所以 P=2b( N/a 式中 a——手指的回轉(zhuǎn)支點(diǎn)到對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)的距離（毫米）。 α——工件被夾緊時(shí)手指的滑槽方向與兩回轉(zhuǎn)支點(diǎn)連線(xiàn)間的夾角。 由上式可知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力 P 一定時(shí)， α 角增大則握力 N 也隨之增加，但 α 角過(guò)大會(huì)導(dǎo)致拉桿（即活塞）的行程過(guò)大，以及手指滑槽尺寸長(zhǎng)度增大，使之結(jié)構(gòu)加大，因此，一般取 α=30°~40°。這里取角 α=30度。 這種手部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，具有動(dòng)作靈活，手指開(kāi)閉角大等特點(diǎn)。查《工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》中表2知， V 形手指夾緊圓棒料時(shí)，握力的計(jì)算公式 N=合前面驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算方法，可求出驅(qū)動(dòng)力的大小。為了考慮工件在傳送過(guò)程中產(chǎn)生的慣性力、振動(dòng)以及傳力機(jī)構(gòu)效率的影響，其實(shí)際的驅(qū)動(dòng)力 P 實(shí)際應(yīng)按以下公式計(jì)算，即： P 實(shí)際 = 式中 η——手部的機(jī)械效率，一般取 安全系數(shù)，一般取 工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響， 近似按下式估計(jì)， +a/g，其中 a 為被抓取工件運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大加速度， g 為重力加速度。 本機(jī)械手的工件只做水平和垂直平移，當(dāng)它的移動(dòng)速度為 500 毫米 /秒，移動(dòng)加速度為 1000 毫米/秒 2 ，工件重量 G 為 98 牛頓， V 型鉗口的夾角為 120°,α=30°時(shí)，拉緊油缸的驅(qū)動(dòng)力 P 和 P 實(shí)際計(jì)算如下： 根據(jù)鉗爪夾持工件的方位，由水平放置鉗爪夾持水平放置的工件的當(dāng)量夾緊力計(jì)算公式 N=已知條件代入得當(dāng)量夾緊力為 N=49（ N） 由滑槽杠桿式結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力計(jì)算公式 P=2b( N/a 得 P=P 計(jì)算 =2*45/27(2 *49=) 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 P 實(shí)際 =P 計(jì)算 取 η= +1000/9810≈ P 實(shí)際 =38(N) 支點(diǎn)回轉(zhuǎn)式 鉗爪的定位誤差的分析 圖 2 帶浮動(dòng)鉗口的鉗爪 鉗口與鉗爪的連接點(diǎn) E 為鉸鏈聯(lián)結(jié) ,如圖示幾何關(guān)系 ,若設(shè)鉗爪對(duì)稱(chēng)中心 O 到工件中心 O′的距離為x,則 x= 22 )s ?? ? 當(dāng)工件直徑變化時(shí) ,x 的變化量即為定位誤差 △ ,設(shè)工件半徑 R 由 化到 ,其最大定位誤差為 △ =∣ 22 )s x /( ?? ?- 22 )s ( ?? ?∣ 其中 l=45b=5a=272? =120° ,50入公式計(jì)算得 最大定位誤差 △ =∣ = 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 故符合要求 . 3 腕部的結(jié)構(gòu) 述 腕部是連接手部與臂部的部件，起支承手部的作用。設(shè)計(jì)腕部時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： ① 結(jié)構(gòu)緊湊，重量盡量輕。 ② 轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，密封性要好。 ③ 注意解決好腕部也手部、臂部的連接，以及各個(gè)自由度的位置檢測(cè)、管線(xiàn)的布置以及潤(rùn)滑、維修、調(diào)整等問(wèn)題 ④ 要適應(yīng)工作環(huán)境的需要。 另外，通 往手腕油缸的管道盡量從手臂內(nèi)部通過(guò)，以便手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)管路不扭轉(zhuǎn)和不外露，使外形整齊。 部的結(jié)構(gòu)形式 本機(jī)械手采用回轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)腕部回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，但密封性差，回轉(zhuǎn)角度為±115°. 如下圖所示為腕部的結(jié)構(gòu)，定片與后蓋，回轉(zhuǎn)缸體和前蓋均用螺釘和銷(xiāo)子進(jìn)行連接和定位，動(dòng)片與手部的夾緊油缸缸體用鍵連接。夾緊缸體也指座固連成一體。當(dāng)回轉(zhuǎn)油缸的兩腔分別通入壓力油時(shí)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)片連同夾緊油缸缸體和指座一同轉(zhuǎn)動(dòng)，即為手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 3 機(jī) 械手的腕部結(jié)構(gòu) 腕驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算 驅(qū)動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力矩必須克服手腕起動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性力矩必須克服手腕起動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性力矩，手腕的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與支承孔處的摩擦阻力矩，動(dòng)片與缸徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩以及由于轉(zhuǎn)動(dòng)的重心與軸線(xiàn)不重合所產(chǎn)生的偏重力矩。手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需要的驅(qū)動(dòng)力矩可按下式計(jì)算： M 驅(qū) =M 慣 +M 偏 +M 摩 （ 式中 M 驅(qū) ——驅(qū)動(dòng)手腕轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力矩 M 慣 ——慣性力矩 （ M 偏 ——參與轉(zhuǎn)動(dòng)的零部件的重量（包括工件、手部、手腕回轉(zhuǎn)缸體的動(dòng)片）對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)所產(chǎn)生的偏重力矩 （ M 摩 ——手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸與支承孔處的摩擦力矩 （ 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 4 腕部回轉(zhuǎn)力矩計(jì)算圖 ⑴ 摩擦阻力矩 M 摩 M 摩 =2f（ 2 （ 式中 f——軸承的摩擦系數(shù)，滾動(dòng)軸承取 f=動(dòng)軸承取 f= —軸承支承反力 （ N） ； —軸承直徑 （ m） 由設(shè)計(jì)知 00N 00N 8N e=M 摩 = 200*00*（ ⑵ 工件重心偏置力矩引起的偏置力矩 M 偏 M 偏 =G1 e （ 式中 工件重量（ N） e——偏心距（即工件重心到碗回轉(zhuǎn)中心線(xiàn)的垂直距離），當(dāng)工件重心與手腕回轉(zhuǎn)中心線(xiàn)重合 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 時(shí) ， M 偏 為零 當(dāng) e=8N 時(shí) M 偏 = N·m） ⑶ 腕部啟動(dòng)時(shí)的慣性阻力矩 M 慣 ① 當(dāng)知道手腕回轉(zhuǎn)角速度 ? 時(shí)，可用下式計(jì)算 M 慣 M 慣 =（ J+J 工件 ）t?（ N·m） 式中 ? ——手腕回轉(zhuǎn)角速度 （ 1/s） T——手腕啟動(dòng)過(guò)程中所用時(shí)間（ s），（假定啟動(dòng)過(guò)程中近為加速運(yùn)動(dòng)） J——手腕回轉(zhuǎn)部件對(duì)回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ kg· J 工件 ——工件對(duì) 手腕回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 （ kg· 按已知計(jì)算得 J=J 工件 =? =t=2 故 M 慣 = N·m） ② 當(dāng)知道啟動(dòng)過(guò)程所轉(zhuǎn)過(guò)的角度 ? 時(shí)，也可以用下面的公式計(jì)算 M 慣： M 慣 =（ J+J 工件 ）??22 （ N·m） 式中 ? ——啟動(dòng)過(guò)程所轉(zhuǎn)過(guò)的角度（ ; ? ——手腕回轉(zhuǎn)角速度 （ 1/s）。 考慮到驅(qū)動(dòng)缸密封摩擦損失等因素，一般將 M 取大一些，可取 M = M 慣 +M 偏 +M 摩 ） （ M = = 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 4 臂部的結(jié)構(gòu) 述 臂部是機(jī)械手的主要執(zhí)行部件，其作用是支承手部和腕部，并將被抓取的工件傳送到給定位置和方位上，因而一般機(jī)械手的手臂有三個(gè)自由度，即手臂的伸縮、左右回轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)。手臂的回轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動(dòng)是通過(guò)立柱來(lái)實(shí)現(xiàn)的。；立柱的橫向移動(dòng)即為手臂的橫向移動(dòng)。手臂的各種運(yùn)動(dòng)通常由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，它不僅僅承受被抓取工件的重量，而且承受手部、手腕、和手臂自身的重量。手臂的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性以及抓重大?。幢哿?）和定位精度等都直接影響機(jī)械手的工作性能，所以必須根據(jù)機(jī)械手的抓取重量、運(yùn)動(dòng)形式、自由度數(shù)、運(yùn)動(dòng)速度及其定位精度的要求來(lái)設(shè)計(jì)手臂的結(jié)構(gòu)型式。同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到手臂的受力情況、油缸及導(dǎo)向裝置的布置、內(nèi)部管路與手腕的連接形式等因素。因此設(shè)計(jì)臂部時(shí)一般要注意下述要求： ① 剛度要大 為防止臂部在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大的變形，手臂的截面形狀的選擇要合理。弓字形截面彎曲剛度一般比圓截面大；空心管的彎曲剛度和扭曲剛度都比實(shí)心軸大得多。所以常用鋼管作臂桿及導(dǎo)向桿，用工字鋼和槽鋼 作支承板。 ② 導(dǎo)向性要好 為防止手臂在直線(xiàn)移動(dòng)中，沿運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或設(shè)置導(dǎo)向裝置，或設(shè)計(jì)方形、花鍵等形式的臂桿。 ③ 偏重力矩要小 所謂偏重力矩就是指臂部的重量對(duì)其支承回轉(zhuǎn)軸所產(chǎn)生的靜力矩。為提高機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度，要盡量減少臂部運(yùn)動(dòng)部分的重量，以減少偏重力矩和整個(gè)手臂對(duì)回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 ④ 運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)、定位精度要高 由于臂部運(yùn)動(dòng)速度越高、重量越大，慣性力引起的定位 前的沖擊也就越大，運(yùn)動(dòng)即不平穩(wěn)，定位精度也不會(huì)高。故應(yīng)盡量減少小臂部運(yùn)動(dòng)部分的重量，使結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，同時(shí)要采取一定的緩沖措施。 臂直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 機(jī)械手手臂的伸縮、升降及橫向移動(dòng)均屬于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)手臂往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)形式比較多，常用的有活塞油（氣）缸、活塞缸和齒輪齒條機(jī)構(gòu)、絲桿螺母機(jī)構(gòu)以及活塞缸和連桿機(jī)構(gòu)。 臂伸縮運(yùn)動(dòng) 這里實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)是采用液壓驅(qū)動(dòng)的活塞油缸。由于活塞油缸的體積小、重量輕，因而在機(jī)械手的手臂機(jī)構(gòu)中應(yīng)用比較多。如下圖所示為雙導(dǎo)向桿手臂的伸 縮結(jié)構(gòu)。手臂和手腕是通過(guò)連接板安裝在升降油缸的上端，當(dāng)雙作用油缸 1 的兩腔分別通入壓力油時(shí)，則推動(dòng)活塞桿 2（即手臂）作往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向桿 3 在導(dǎo)向套 4 內(nèi)移動(dòng)，以防止手臂伸縮時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)（并兼做手腕回轉(zhuǎn)缸 6 及手部 7 的夾緊油缸用的輸油管道）。由于手臂的伸縮油缸安裝在兩導(dǎo)向桿之間，由導(dǎo)向桿承受彎曲作用，活塞桿只受拉壓作用，故受力簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，外形整齊美觀(guān)，結(jié)構(gòu)緊湊?？捎糜谧ブ卮?、行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合。 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 5 雙導(dǎo)向桿手臂的伸縮結(jié)構(gòu) 導(dǎo)向裝置 液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手手臂在進(jìn)行伸縮（或升降）運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了防止手臂繞軸線(xiàn)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證手指的正確方向，并使活塞桿不受較大的彎曲力矩的作用，以增加手臂的剛性，在設(shè)計(jì)手臂的結(jié)構(gòu)時(shí)，必須采用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向裝置。它根據(jù)手臂的安裝形式，具體的結(jié)構(gòu)和抓取重量等因素加以確定，同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局上應(yīng)盡量減少運(yùn)動(dòng)部件的重量和減少手臂對(duì)回轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。目前采用的導(dǎo)向裝置有單導(dǎo)向桿、雙導(dǎo)向桿、四導(dǎo)向桿和其他的導(dǎo)向裝置，本機(jī)械手采用的是雙導(dǎo)向桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 雙導(dǎo)向桿配置在手臂伸縮油缸兩側(cè)，并兼做手部和手腕油路的管道。 對(duì)于伸縮行程大的手臂，為了防止導(dǎo)向桿懸伸部分的彎曲變形，可在導(dǎo)向桿尾部增設(shè)輔助支承架，以提高導(dǎo)向桿的剛性。 如圖 5 所示，對(duì)于伸縮行程大的手臂，為了防止導(dǎo)向桿懸伸部分的彎曲變形，可在導(dǎo)向桿尾部增設(shè)輔助支承架，以提高導(dǎo)向桿的剛性。如圖 示，在導(dǎo)向桿 1 的尾端用支承架 4 將兩個(gè)導(dǎo)向桿連接起來(lái)，支承架的兩側(cè)安裝兩個(gè)滾動(dòng)軸承 2，當(dāng)導(dǎo)向桿隨同伸縮缸的活塞桿一起移動(dòng)時(shí)，支承架上的滾動(dòng)軸承就在支承板 3 的支承面上滾動(dòng)。 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 6 雙導(dǎo)向桿手臂 結(jié)構(gòu) 臂的升降運(yùn)動(dòng) 如圖 6 所示為手臂的升降運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)升降缸上下兩腔通壓力油時(shí)，活塞杠 4 做上下運(yùn)動(dòng)，活塞缸體 2 固定在旋轉(zhuǎn)軸上。由活塞桿帶動(dòng)套筒 3 做升降運(yùn)動(dòng)。其導(dǎo)向作用靠立柱的平鍵 9 實(shí)現(xiàn)。圖中 6為位置檢測(cè)裝置。 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 7 手臂升降和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)圖 臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 實(shí)現(xiàn)手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)形式是多種多樣的，常用的有回轉(zhuǎn)缸、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等。本機(jī)械手采用齒條缸式臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，如圖 6 所示，回轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)由齒條活塞桿 8 驅(qū)動(dòng)齒輪，帶動(dòng)配油軸和缸體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)缸體上的平鍵 9 帶動(dòng)外套一起轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)手臂的回轉(zhuǎn)。 臂的橫向移動(dòng) 如圖 7 所示為手臂的橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)。手臂的橫向移動(dòng)是由活塞缸 5 來(lái)驅(qū)動(dòng)的，回轉(zhuǎn)缸體與滑臺(tái) 1用螺釘聯(lián)結(jié)，活塞桿 4 通過(guò)兩塊連接板 3 用螺釘固定在滑座 2 上。當(dāng)活塞缸 5 通壓力油時(shí)，其缸體就帶動(dòng)滑臺(tái) 1，沿著燕尾形滑座 2 做橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 圖 8 手臂橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu) 部運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 計(jì)算臂部運(yùn)動(dòng)驅(qū) 動(dòng)力（包括力矩）時(shí)，要把臂部所受的全部負(fù)荷考慮進(jìn)去。機(jī)械手工作時(shí)，臂部所受的負(fù)荷主要有慣性力、摩擦力和重力等。 水平伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 手臂做水平伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先要克服摩擦阻力，包括油缸與活塞之間的摩擦阻力及導(dǎo)向桿與支承滑套之間的摩擦阻力等，還要克服啟動(dòng)過(guò)程中的慣性力。其驅(qū)動(dòng)力 按下式計(jì)算： N) 式中 各支承處的摩擦阻力； 啟動(dòng)過(guò)程中的慣性力，其大小 可按下式估算： (N) 式中 W ——手臂伸縮部件的總重量 （ N）； 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 g ——重力加速度（ s 2 ） ; a ——啟動(dòng)過(guò)程中的平均加速度（ m/s 2 ）， 而 a = (m/s 2 ) △ v ——速度變化量。如果手臂從靜止?fàn)顟B(tài)加速到工作速度 V 時(shí)，則這個(gè)過(guò)程的速度變化量就等于手臂的工作速度； △ t ——啟動(dòng)過(guò)程中所用的時(shí)間，一般為 當(dāng) 0N,W=1098（ N）， △ V = 500mm/s 時(shí)， 80+=80+112=192 (N) 垂直升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 手臂作垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，除克服摩擦阻力 慣性力 外，還要克服臂部運(yùn)動(dòng)部件的重力，故其驅(qū)動(dòng)力 按下式計(jì)算： W (N) 式中 各支承處的摩擦力（ N）； 啟動(dòng) 時(shí)慣性力（ N）可按臂伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)的情況計(jì)算； W——臂部運(yùn)動(dòng)部件的總重量（ N）； ±——上升時(shí)為正，下降時(shí)為負(fù)。 當(dāng) 0N， 00N， W =1098N 時(shí) 0+100+1098=1238（ N） 部回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算 臂部回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力矩應(yīng)根據(jù)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力矩與回轉(zhuǎn)部件支承處的摩擦力矩來(lái)計(jì)算。由于啟動(dòng)過(guò)程一般不是等加速度運(yùn)動(dòng)，故最大驅(qū)動(dòng) 力矩要比理論平均值大一些，一般取平均值的 。故驅(qū)動(dòng)力矩 按下式計(jì)算： m + (N·m) 式中 各支承處的總摩擦力矩； 啟動(dòng)時(shí)慣性力矩，一般按下式計(jì)算： (N·m) 式中 J——手臂部件對(duì)其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ kg·m 2 ） ; ? ——回轉(zhuǎn)手臂的工作角速度（ s） ; 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 △ t——回轉(zhuǎn)臂啟動(dòng)時(shí)間（ s） 當(dāng) 4(N·m)， 2(N·m) 16=·m) 對(duì)于活塞、導(dǎo)向套筒和油缸等的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都要做 詳細(xì)計(jì)算，因?yàn)檫@些零件的重量較大或回轉(zhuǎn)半徑較大，對(duì)總的計(jì)算結(jié)果影響也較大，對(duì)于小零件則可作為質(zhì)點(diǎn)計(jì)算其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，對(duì)其質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì)。對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，可劃分為幾個(gè)簡(jiǎn)單的零件分別進(jìn)行計(jì)算，其中有的部分可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)計(jì)算。可以參考《工業(yè)機(jī)器人》表 4 5 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介 機(jī)械手的液壓傳動(dòng)是以有壓力的油液作為傳遞動(dòng)力的工作介質(zhì)。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵輸出壓力油，是將電動(dòng)機(jī)供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能。壓力油經(jīng)過(guò)管道及一些控制調(diào)節(jié)裝置等進(jìn)入油缸，推動(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng)，從而使手臂作伸縮、升 降等運(yùn)動(dòng)，將油液的壓力能又轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。手臂在運(yùn)動(dòng)時(shí)所能克服的摩擦阻力大小，以及夾持式手部夾緊工件時(shí)所需保持的握力大小，均與油液的壓力和活塞的有效工作面積有關(guān)。手臂做各種運(yùn)動(dòng)的速度決定于流入密封油缸中油液容積的多少。這種借助于運(yùn)動(dòng)著的壓力油的容積變化來(lái)傳遞動(dòng)力的液壓傳動(dòng)稱(chēng)為容積式液壓傳動(dòng)，機(jī)械手的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)都屬于容積式液壓傳動(dòng)。 壓系統(tǒng)的組成 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成： ① 油泵 它供給液壓系統(tǒng)壓力油，將電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓 力能，用這壓力油驅(qū)動(dòng)整個(gè)液壓系統(tǒng)工作。 ② 液動(dòng)機(jī) 壓力油驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件對(duì)外工作部分。手臂做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，液動(dòng)機(jī)就是手臂伸縮油缸。也有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液動(dòng)機(jī)一般叫作油馬達(dá)，回轉(zhuǎn)角小于 360°的液動(dòng)機(jī)，一般叫作回轉(zhuǎn)油缸（或稱(chēng)擺動(dòng)油缸）。 ③ 控制調(diào)節(jié)裝置 各種閥類(lèi)，如單向閥、溢流閥、節(jié)流閥、調(diào)速閥、減壓閥、順序閥等，各起一定作用，使機(jī)械手的手臂、手腕、手指等能夠完成所要求的運(yùn)動(dòng)。 械手液壓系統(tǒng)的控制回路 機(jī)械手的液壓系統(tǒng) ，根據(jù)機(jī)械手自由度的多少，液壓系統(tǒng)可繁可簡(jiǎn)，但是總不外乎由一些基本控制回路組成。這些基本控制回路具有各種功能，如工作壓力的調(diào)整、油泵的卸荷、運(yùn)動(dòng)的換向、工作速度的調(diào)節(jié)以及同步運(yùn)動(dòng)等。 壓力控制回路 ① 調(diào)壓回路 在采用定量泵的液壓系統(tǒng)中，為控制系統(tǒng)的最大工作壓力，一般都在油泵的出口附近設(shè)置溢流閥，用它來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，并將多余的油液溢流回油箱。 充值購(gòu)買(mǎi) 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 ② 卸荷回路 在機(jī)械手各油缸不工作時(shí)，油泵 電機(jī)又不停止工作的情況下，為減少油泵的功率損耗，節(jié)省動(dòng)力，降低系統(tǒng)的發(fā)熱，使油泵在低負(fù)荷下工作，所以采用卸荷回路。此機(jī)械手采用二位二通電磁閥控制溢流閥遙控口卸荷回路。 ③ 減壓回路 為了是機(jī)械手的液壓系統(tǒng)局部壓力降低或穩(wěn)定，在要求減壓的支路前串聯(lián)一個(gè)減壓閥，以獲得比系統(tǒng)壓力更低的壓力。 ④ 平衡與鎖緊回路 在機(jī)械液壓系統(tǒng)中，為防止垂直機(jī)構(gòu)因自重而任意下降，可采用平衡回路將垂直機(jī)構(gòu)的自重給以平衡。 為了使機(jī)械手手臂在移動(dòng)過(guò)程中停止在任意位置上，并防止因外力作用而發(fā)生位移，可采用鎖緊回路，即將油缸的回油路關(guān)閉，使活塞停止運(yùn)動(dòng)并鎖緊。本機(jī)械手采