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机械手手臂是目前在机械人技术领域中得到较好的实际应用的自动化机械装置,在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同,但它们都有一个共同的特点,就是能够接受指令,地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。

机械手手臂的设计要求:

一、手臂应承载能力大、刚性好、自重轻

手臂的刚性直接影响到手臂抓取工件时动作的平稳性、运动的速度和定位精度。如刚性差则会引起手臂在垂直平面内的弯曲变形和水平面内侧向扭转变形,机械手手臂就要产生振动,或动作时工件卡死无法工作。为此,手臂一般都采用刚性较好的导向杆来加大手臂的刚度,各支承、连接件的刚性也要有的要求,以保能承受所需要的驱动力。

二、手臂的运动速度要适当,惯性要小

机械手的运动速度一般是根据产品的生产节拍要求来决定的,但不宜盲目追求高速度。

机械手手臂由静止状态达到正常的运动速度为启动,由常速减到停止不动为制动,速度的变化过程为速度特性曲线。手臂自重轻,其启动和停止的平稳性就好。

三、手臂动作要灵活

手臂的结构要紧凑小巧,才能做手臂运动轻快、灵活。在运动臂上加装滚动轴承或采用滚珠导轨也能使手臂运动轻快、平稳。此外,对了悬臂式的机械手,还要考虑零件在手臂上布置,就是要计算手臂移动零件时的重量对回转、升降、支撑中心的偏重力矩。偏重力矩对手臂运动很不利,偏重力矩过大,会引起手臂的振动,在升降时还会发生一种沉头现象,还会影响运动的灵活性,严重时手臂与立柱会卡死。所以在设计手臂时要尽量使手臂重心通过回转中心,或离回转中心要尽量接近,以减少偏力矩。对于双臂同时操作的机械手,则应使两臂的布置尽量对称于中心,以达到平衡.

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