機(jī)器手爪結(jié)構(gòu)

1、五、手部機(jī)構(gòu)五、手部機(jī)構(gòu)機(jī)器人的手部是是最重要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從功能和形態(tài)上看，它可分為工業(yè)機(jī)器人的工業(yè)機(jī)器人的手部手部和仿人機(jī)器人的手部仿人機(jī)器人的手部。常用的手部按其握持原理可以分為夾夾持類(lèi)持類(lèi)和吸附類(lèi)吸附類(lèi)兩大類(lèi)。.夾持類(lèi)夾持類(lèi)夾持類(lèi)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(lèi)手部按其手指夾持工件時(shí)的運(yùn)動(dòng)方式不同又可分為手指回轉(zhuǎn)型手指回轉(zhuǎn)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(jī)器人最常用的一種手部形式,一般夾鉗式(見(jiàn)圖2-13所示)由以下幾部分組成:1)手指2)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3)驅(qū)動(dòng)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(gòu)件。手部松開(kāi)

2、和夾緊工件，就是通過(guò)手指的張開(kāi)和閉合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一般情況下，機(jī)器人的手部只有兩個(gè)手指，少數(shù)有三個(gè)或多個(gè)手指。它們的結(jié)構(gòu)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(zhì)軟硬、表面性質(zhì)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(dāng)與否，對(duì)機(jī)器人的使用效果有很大的影響。對(duì)于夾鉗式手部，其手指材料可選用一般碳素鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼。(1)夾鉗式夾鉗式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：它是向手指?jìng)鬟f運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)夾緊和松開(kāi)動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。）回轉(zhuǎn)型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)夾鉗式手部中較多的是回轉(zhuǎn)型手部，其手指就是一隊(duì)（或

3、幾對(duì)）杠桿，再同斜楔、滑槽、連桿、齒輪、蝸輪蝸桿或螺桿等機(jī)構(gòu)組成復(fù)合式杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，來(lái)改變傳力比、傳動(dòng)比及運(yùn)動(dòng)方向等。(1)夾鉗式夾鉗式回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)型型傳傳動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)(1)夾鉗式夾鉗式）平移型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)平移型夾鉗式手部是通過(guò)手指的指面作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或平面移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)張開(kāi)或閉合動(dòng)作的，常用于夾持具有平行平面的工件（如箱體等）。其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，不如回轉(zhuǎn)型應(yīng)用廣泛。平移型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)據(jù)其結(jié)構(gòu)，大致可分平面平面平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)和直線往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)直線往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)兩種類(lèi)型。(1)夾鉗式夾鉗式平平移移型型傳傳動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)(1)夾鉗式夾鉗式驅(qū)動(dòng)裝置：驅(qū)動(dòng)裝置：它是向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的裝置。按驅(qū)動(dòng)方式不同有液壓、氣

4、動(dòng)、電動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)之分。支架：支架：使手部與機(jī)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(lái)夾持工件，而是利用手指對(duì)工件鉤、拖、捧等動(dòng)作來(lái)拖持工件。應(yīng)用鉤拖方式可降低驅(qū)動(dòng)力的要求，簡(jiǎn)化手部結(jié)構(gòu)，甚至可以省略手部驅(qū)動(dòng)裝置。它適用于在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)作低速移動(dòng)的搬運(yùn)工作，尤其對(duì)大型笨重的工件或結(jié)構(gòu)粗大而質(zhì)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(wú)驅(qū)動(dòng)裝置無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置有驅(qū)動(dòng)裝置有驅(qū)動(dòng)裝置無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置(2)鉤拖式手部鉤拖式手部工作原理：手部在臂的帶動(dòng)下向下移動(dòng)，當(dāng)手部下降到一定位置時(shí)齒條下端碰到撞塊，臂部繼續(xù)下移，齒條便帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，手指即進(jìn)入工件鉤拖部位

5、。手指拖持工件時(shí)，銷(xiāo)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(kāi)原始位置。在完成鉤拖任務(wù)后，由電磁鐵將銷(xiāo)子向外拔出，手指又呈自由狀態(tài)，可繼續(xù)下個(gè)工作循環(huán)程序。(2)鉤拖式手部鉤拖式手部有驅(qū)動(dòng)裝置有驅(qū)動(dòng)裝置工作原理：依靠機(jī)構(gòu)內(nèi)力來(lái)平衡工件重力而保持拖持狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)液壓缸以較小的力驅(qū)動(dòng)杠桿手指和回轉(zhuǎn)，使手指閉合至拖特工件的位置。手指與工件的接觸點(diǎn)均在其回轉(zhuǎn)支點(diǎn)O1、O2的外側(cè)，因此在手指拖持工件后，工件本身的重量不會(huì)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(zhuān)用的驅(qū)動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。它的使用特點(diǎn)是工件進(jìn)入手指和從手指中取下工件都

6、是強(qiáng)制進(jìn)行的。由于彈簧力有限，故只適用于夾持輕小工件。吸附類(lèi)吸附類(lèi)(1)氣吸式氣吸式氣吸式手部是工業(yè)機(jī)器人常用的一種吸持工件的裝置。它由吸盤(pán)（一個(gè)或幾個(gè)）、吸盤(pán)架及進(jìn)排氣系統(tǒng)組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、使用方便可靠等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)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(gè)特點(diǎn)是對(duì)工件表面沒(méi)有損傷，且對(duì)被吸持工件預(yù)定的位置精度要求不高；但要求工件上與吸盤(pán)接觸部位光滑平整、清潔，被吸工件材質(zhì)致密，沒(méi)有透氣空隙。氣吸式手部是利用吸盤(pán)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(fù)壓氣吸、擠壓排氣負(fù)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(lái)吸附工件的，其應(yīng)用較廣。磁吸式手部與氣吸式手部相同，不會(huì)破壞被吸收表面質(zhì)量。磁吸收式手部比氣吸收式手部?jī)?yōu)越的方面是：有較大的單位面積吸力，對(duì)工件表面粗糙度及通孔、溝槽等無(wú)特殊要求。.仿人機(jī)器人的手部仿人機(jī)器人的手部目前，大部分工業(yè)機(jī)器人的手部只有個(gè)手指，而且手指上一般沒(méi)有關(guān)節(jié)。因此取料不能適應(yīng)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(wú)法滿(mǎn)足對(duì)復(fù)雜形狀、不同材質(zhì)的物體實(shí)施夾持和操作。為了提高機(jī)器人手