工業(yè)機器人技術(shù)及應用 課件 項目2.1.1 手部

項目2工業(yè)機器人的機械系統(tǒng)《工業(yè)機器人技術(shù)及應用》2.1工業(yè)機器人本體機械結(jié)構(gòu)——2.1.1手部工業(yè)機器人的機械系統(tǒng)2.1工業(yè)機器人本體機械結(jié)構(gòu)

機器人本體的結(jié)構(gòu)形式機器人本體機械機構(gòu)驅(qū)動裝置控制系統(tǒng)感知系統(tǒng)手部（操作器）腕部臂部腰部電驅(qū)動裝置液壓驅(qū)動裝置氣壓驅(qū)動裝置處理器關(guān)節(jié)伺服控制器內(nèi)部傳感器外部傳感器

基座（固定或移動）傳動裝置2.1.1手部41.末端執(zhí)行器末端執(zhí)行器則是直接執(zhí)行作業(yè)任務(wù)的裝置；末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)和尺寸是依據(jù)其不同作業(yè)任務(wù)要求來設(shè)計的，從而形成了多種多樣的結(jié)構(gòu)形式。末端執(zhí)行器安裝在執(zhí)行機構(gòu)的手腕或手臂的機械接口上。根據(jù)用途可分為機械式夾持器、吸附式末端執(zhí)行器專用工具三類。2.1.1手部（1）機械式夾持器機械式夾持器組成 ：手爪、傳動機構(gòu)、驅(qū)動裝置等。通過手爪的開、合動作實現(xiàn)對物料的夾持。

夾持圓柱形物料的機械式夾持器1-手爪2-傳動機構(gòu)3-驅(qū)動裝置4-支架5-物料2.1.1手部1）手爪手爪是直接與物料接觸的部件，夾持器松開和夾緊物料是通過手爪的張開和閉合來實現(xiàn)的。機械式夾持器的結(jié)構(gòu)形式取決于被夾持物料的形狀和特性。2）傳動機構(gòu)傳動機構(gòu)是向手爪傳遞運動和動力，以實現(xiàn)夾緊和松開動作的機構(gòu)。傳動機構(gòu)按其運動方式分為回轉(zhuǎn)型和移動型，回轉(zhuǎn)型又分為單支點回轉(zhuǎn)型和雙支點回轉(zhuǎn)型。3）驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置是向傳動機構(gòu)提供動力的裝置，它一般有液壓、氣動、機械等驅(qū)動方式。2.1.1手部圖

雙支點連桿杠桿式手部

驅(qū)動桿2末端與連桿4由鉸銷3鉸接,當驅(qū)動桿2作直線往復運動時,則通過連桿推動兩桿手指各繞其支點作回轉(zhuǎn)運動,從而使手指松開或閉合。

2.1.1手部2.1.1手部圖

滑槽式杠桿回轉(zhuǎn)型手部

杠桿形手指4的一端裝有V形指5,另一端則開有長滑槽。驅(qū)動桿1上的圓柱銷2套在滑槽內(nèi),當驅(qū)動連桿同圓柱銷一起作往復運動時,即可撥動兩個手指各繞其支點(鉸銷3)作相對回轉(zhuǎn)運動,從而實現(xiàn)手指的夾緊與松開動作。

2.1.1手部平行指手爪機構(gòu)：工作原理：回轉(zhuǎn)動力源1和6驅(qū)動構(gòu)件2和5順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)，通過平行四邊形機構(gòu)帶動手指3和4作平動，夾緊或釋放工件。2.1.1手部問題：1、分析手部的運動。2、手部作的是什么類型運動？2.1.1手部2.1.1手部2.1.1手部2.1.1手部2.1.1手部2.1.1手部圖

各種專用末端操作器2.1.1手部

使用一臺通用機器人,要在作業(yè)時能自動更換不同的末端操作器,就需要配置具有快速裝卸功能的換接器。換接器由兩部分組成:換接器插座和換接器插頭,分別裝在機器腕部和末端操作器上,能夠?qū)崿F(xiàn)機器人對末端操作器的快速自動更換。專用末端操作器換接器的要求主要有:同時具備氣源、電源及信號的快速聯(lián)接與切換;能承受末端操作器的工作載荷;在失電、失氣情況下,機器人停止工作時不會自行脫離;具有一定的換接精度等。2.1.1手部19（2）吸附式末端執(zhí)行器吸附式取料手氣吸附式取料手磁吸附式取料手真空吸附氣流負壓吸附擠壓排氣式電磁吸盤永磁吸盤2.1.1手部（2）吸附式末端執(zhí)行器氣吸式手部利用真空吸力及負壓吸力吸持工件，它適用于抓取薄片、易碎工件，通常吸盤由橡膠或塑料制成；磁吸式手部利用電磁鐵和永久磁鐵的磁場力吸取具有磁性物質(zhì)的小五金工件。適用于大平面、易碎、微小的物體抓取，結(jié)構(gòu)簡單，對薄片狀的物體搬運具有優(yōu)越性，要求物體表面平整光滑，無孔無凹槽。2.1.1手部

（2）吸附式末端執(zhí)行器

抓取物料時，碟形橡膠吸盤與物料表面接觸，橡膠吸盤起到密封和緩沖兩個作用，真空泵進行真空抽氣，在吸盤內(nèi)前形成負壓，實現(xiàn)物料的抓取。

放料時，吸盤內(nèi)通入大氣，失去真空后，物料放下。2.1.1手部2.1.1手部磁吸附式磁力吸盤式在手部裝上電磁鐵，通過磁場吸力把工件吸住，有電磁吸盤和永磁吸盤兩種。2.1.1手部

當線圈1通電后，在鐵芯2內(nèi)外產(chǎn)生磁場，磁力線經(jīng)過鐵芯，空氣隙和銜鐵3被磁化并形成回路，銜鐵受到電磁吸力F的作用被牢牢吸住。一旦斷電，電磁吸力即消失，工件因此被松開。

若采用永久磁鐵作為吸盤，則必須強制性取下工件。2.1.1手部2.1工業(yè)機器人本體機械結(jié)構(gòu)（3）多指靈巧手幾乎人手指能完成的各種復雜動作它都能模仿,諸如擰螺釘?shù)葎幼鳌Ｔ谑植颗渲糜|覺、力覺、視覺、溫度傳感器,將會使多指靈巧手達到更完美的程度。

多指靈巧手的應用前景十分廣泛,可在各種極限環(huán)境下完成人無法實現(xiàn)的操作,如核工業(yè)領(lǐng)域作業(yè),在高溫、高壓、高真空環(huán)境下作業(yè)等。

2.1.1手部各種各樣的機械手2.1.1手部2.1.1手部2.1.1手部2.1.1手部靈巧機器手，該機器手有40