工业机器人的机械结构.pptx

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1、工业机器人的机械结构手部机构机器人的行走能力机器人机械设计的基本要求及影响因素第五节手部(末端执行器)机构抓紧和握紧（吸附）工件或夹持专用工具（如喷枪、扳手、焊枪）进行操作的部件，模仿人手，装在手臂前端。（1）夹钳式取料手（2）吸附式取料手（3）专用操作器及转换器（4）仿生多指灵巧手依兴趣自学夹钳式手部1、手部的组成夹钳式手部2.夹钳式手部设计的注意事项手指应具有一定的开闭范围开闭范围太小，将限制手部的通用性，甚至使手部不能完成正常的抓放工作手指应具有适当的夹紧力N=(2~3)G要保证工件在手指内的

2、定位精度结构紧凑，重量轻，效率高通用性和可换性(一)手指一般有两个，三个或多个，其结构形式和材料常取决于被夹持工件的形状和特性。1）指端形状直接与工件接触，结构形式取决于工件形状。V形指：圆柱形工件平面指：方形、板形工件和细小棒料尖指：小型或柔性工件薄指：位于狭窄工作场地的细小工件长指：炽热的工件特形指：形状不规则工件2)指面形状根据工件形状、大小及其被夹持部位材质、软硬、表面性质不同，指面有：A.光滑指面：夹持已加工表面，防止受伤。B.齿形指面：指面刻有齿纹，夹持表面粗糙的毛坯或半成品。C.柔性指

3、面：指面镶衬橡胶、泡沫、石棉等物，夹持已加工表面、炽热件，薄壁件和脆性工件。3)手指的材料一般碳素钢和合金结构钢；为使手指经久耐用，指面可镶嵌硬质合金；高温作业的手指，可选择耐热钢；在腐蚀性气体环境下工作的手指，可镀铬或进行搪瓷处理，也可选用耐腐蚀的玻璃钢或聚四氟乙烯。(二)手部的传动机构向手指传递运动和动力，以实现夹紧和松开动作。根据手指开合的动作特点分为：回转型传动机构和移动型传动机构。斜楔杠杆式（回转型）斜楔驱动杆滚子圆柱销拉簧铰销手指工件承载能力较大适合夹持中小型工件圆柱销铰销手指调整各杆之

4、间角度或杆长，可改变握力的大小及指间开度；结构简单动作灵活，夹持范围大无自锁功能，精度问题滑槽杠杆式（回转型）连杆杠杆式（回转型）1、承载能力大；2、开闭范围不大；3、用于夹持大型工件；4、机构活动环节较多，定心精度不如斜楔式齿条齿轮杠杆式（回转型）平移型传动机构手指做直线往复运动或平面移动来实现张开与闭合；用于夹持具有平行平面的工件，结构复杂，不如回转型应用广泛；承载能力大；但开闭范围不大；可用于夹持大型工件；1)平面平行移动机构构件多；传动效率低；2)直线往复移动机构斜楔式杠杆式2)直线往复移动

5、机构齿轮齿条式螺旋式其它结构形式的手部勾托式手部气吸式手部磁吸式手部挠性手部弹簧式手部类人式手部勾托式手部利用工件本身的重量来托持工件,因此可降低对驱动力的要求其他自由度靠摩擦力限制适用于在水平面内和垂直面内搬运大型笨重的工件或结构粗大而质量较轻且易变形的工件齿条齿轮手指销子驱动油缸手指吸附式手部靠吸附力取料，根据吸附力的不同分为气吸附(真空吸附)和磁吸附两种。适用于大平面（单面接触无法抓取）、易碎（玻璃、磁盘）、微小（不易抓取）的物体。利用吸盘内的压力和大气压之间的压力差而工作；与夹钳式相比，具有

6、结构简单、重量轻、吸附力分布均匀等优点；广泛适用于薄片状的非金属材料或不可有剩磁的材料的吸附，但要求物体表面平整光滑，无孔无凹槽。比如：板材、薄壁零件、陶瓷搪瓷制品、玻璃制品、纸张、塑料等。气吸附式气吸附式手部气吸附式手部气吸附式手部吸附式手部磁吸附式利用永久磁铁或电磁铁通电后产生的磁吸力取料，因此只能对铁磁物体起作用，另外，对某些不允许有剩磁的零件要禁止使用，所以具有一定的局限性；吸附头上常吸附磁性铁屑，会划伤对象物，吸不平；723摄氏度以上时，磁性消失。挠性手部软手爪；由多个关节组成，每个关节都

7、有伺服机构，在自动控制下产生弯曲运动而抓取物体。弹簧式手部类人式手部常见的是三指或五指；每个手指的关节通常通过钢丝绳、记忆合金、人造肌纤维驱动；第六节机器人的行走能力驱动装置传动机构位置检测元件传感器电线及管路支承机器人的机身、臂部和手部；带动机器人实现在更广阔的空间内运动；组成：作用：行走机构分类固定轨迹式多见于工业机器人：机器人的机身底座安装在一个可移动的托板座上，靠丝杠螺母驱动；起重机梁行走方式。无固定轨迹式与地面连续接触：轮式、履带式√与地面间断接触：步行式√行走机构分类是机器人应用中最多的

8、，在相对平坦坚硬的地面上，用车轮移动的行走方式是优越的。足式行走机构有很大的适应性；尤其适于在有障碍物的通道行走；车轮式行走机构足式行走机构对行走机器人的一般要求首先机器人能够面对一个物体自行重新定位；行走机器人应能够绕过其运行轨道上的障碍物；计算机视觉系统是提供上述能力的方法之一能够支持机器人的重量并具有保持稳定的能力；增加机器人移动机构的重量和刚性√进行实时计算和施加所需平衡力灵活性车轮式行走机器人（a）（b）两个驱动轮和两个自位轮（c）一个驱动系统和转向轮（e）