機器手爪結構

1、五、手部機構五、手部機構機器人的手部是是最重要的執(zhí)行機構，從功能和形態(tài)上看，它可分為工業(yè)機器人的工業(yè)機器人的手部手部和仿人機器人的手部仿人機器人的手部。常用的手部按其握持原理可以分為夾夾持類持類和吸附類吸附類兩大類。.夾持類夾持類夾持類手部除常用的夾鉗式夾鉗式外，還有脫脫鉤式鉤式和彈簧式彈簧式。此類手部按其手指夾持工件時的運動方式不同又可分為手指回轉型手指回轉型和指指面平移型面平移型。(1)夾鉗式夾鉗式夾鉗式是工業(yè)機器人最常用的一種手部形式,一般夾鉗式(見圖2-13所示)由以下幾部分組成:1)手指2)傳動機構3)驅動裝置4)支架(1)夾鉗式夾鉗式手指手指: 它是直接與工件5接觸的構件。手部松開

2、和夾緊工件，就是通過手指的張開和閉合來實現(xiàn)的。一般情況下，機器人的手部只有兩個手指，少數(shù)有三個或多個手指。它們的結構形式常取決于被夾持工件的形狀和特性。(1)夾鉗式夾鉗式）指端的形狀(1)夾鉗式夾鉗式）指面形式根據(jù)工件形狀、大小及其被夾持部位材料質軟硬、表面性質等的不同，手指的指面有光滑指面、齒型指面和柔性指面種形式。）手指的材料手指材料選用恰當與否，對機器人的使用效果有很大的影響。對于夾鉗式手部，其手指材料可選用一般碳素鋼和合金結構鋼。(1)夾鉗式夾鉗式傳動機構：傳動機構：它是向手指傳遞運動和動力，以實現(xiàn)夾緊和松開動作的機構。）回轉型傳動機構夾鉗式手部中較多的是回轉型手部，其手指就是一隊（或

3、幾對）杠桿，再同斜楔、滑槽、連桿、齒輪、蝸輪蝸桿或螺桿等機構組成復合式杠桿傳動機構，來改變傳力比、傳動比及運動方向等。(1)夾鉗式夾鉗式回回轉轉型型傳傳動動機機構構(1)夾鉗式夾鉗式）平移型傳動機構平移型夾鉗式手部是通過手指的指面作直線往復運動或平面移動來實現(xiàn)張開或閉合動作的，常用于夾持具有平行平面的工件（如箱體等）。其結構較復雜，不如回轉型應用廣泛。平移型傳動機構據(jù)其結構，大致可分平面平面平行移動機構平行移動機構和直線往復移動機構直線往復移動機構兩種類型。(1)夾鉗式夾鉗式平平移移型型傳傳動動機機構構(1)夾鉗式夾鉗式驅動裝置：驅動裝置：它是向傳動機構提供動力的裝置。按驅動方式不同有液壓、氣

4、動、電動和機械驅動之分。支架：支架：使手部與機器人的腕或臂相聯(lián)接。(2)鉤拖式手部鉤拖式手部主要特征是不靠夾緊力來夾持工件，而是利用手指對工件鉤、拖、捧等動作來拖持工件。應用鉤拖方式可降低驅動力的要求，簡化手部結構，甚至可以省略手部驅動裝置。它適用于在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)作低速移動的搬運工作，尤其對大型笨重的工件或結構粗大而質量較輕且易變形的工件更為有利。(2)鉤拖式手部鉤拖式手部無驅動裝置無驅動裝置有驅動裝置有驅動裝置無驅動裝置無驅動裝置(2)鉤拖式手部鉤拖式手部工作原理：手部在臂的帶動下向下移動，當手部下降到一定位置時齒條下端碰到撞塊，臂部繼續(xù)下移，齒條便帶動齒輪旋轉，手指即進入工件鉤拖部位

5、。手指拖持工件時，銷子在彈簧力作用下插入齒條缺口，保持手指的鉤拖狀態(tài)并可使手臂攜帶工件離開原始位置。在完成鉤拖任務后，由電磁鐵將銷子向外拔出，手指又呈自由狀態(tài)，可繼續(xù)下個工作循環(huán)程序。(2)鉤拖式手部鉤拖式手部有驅動裝置有驅動裝置工作原理：依靠機構內(nèi)力來平衡工件重力而保持拖持狀態(tài)。驅動液壓缸以較小的力驅動杠桿手指和回轉，使手指閉合至拖特工件的位置。手指與工件的接觸點均在其回轉支點O1、O2的外側，因此在手指拖持工件后，工件本身的重量不會使手指自行松脫。(2)鉤拖式手部鉤拖式手部彈簧式手部靠彈簧力的作用將工件夾緊，手部不需要專用的驅動裝置，結構簡單。它的使用特點是工件進入手指和從手指中取下工件都

6、是強制進行的。由于彈簧力有限，故只適用于夾持輕小工件。吸附類吸附類(1)氣吸式氣吸式氣吸式手部是工業(yè)機器人常用的一種吸持工件的裝置。它由吸盤（一個或幾個）、吸盤架及進排氣系統(tǒng)組成，具有結構簡單、重量輕、使用方便可靠等優(yōu)點。廣泛應用于非金屬材料（如板材、紙張、玻璃等物體）或不可有剩磁的材料的吸附。氣吸式手部的另一個特點是對工件表面沒有損傷，且對被吸持工件預定的位置精度要求不高；但要求工件上與吸盤接觸部位光滑平整、清潔，被吸工件材質致密，沒有透氣空隙。氣吸式手部是利用吸盤內(nèi)的壓力與大氣壓之間的壓力差而工作的。按形成壓力差的方法，可分為真空氣吸、氣流負壓氣吸、擠壓排氣負壓氣吸。(1)氣吸式氣吸式(2)磁吸式磁吸式磁吸式手部是利用永久磁鐵或電磁鐵通電后產(chǎn)生的磁力來吸附工件的，其應用較廣。磁吸式手部與氣吸式手部相同，不會破壞被吸收表面質量。磁吸收式手部比氣吸收式手部優(yōu)越的方面是：有較大的單位面積吸力，對工件表面粗糙度及通孔、溝槽等無特殊要求。.仿人機器人的手部仿人機器人的手部目前，大部分工業(yè)機器人的手部只有個手指，而且手指上一般沒有關節(jié)。因此取料不能適應物體外形的變化，不能使物體表面承受比較均勻的夾持力，因此無法滿足對復雜形狀、不同材質的物體實施夾持和操作。為了提高機器人手