机器人手部结构详解及大量结构图

第3章3.3 机器人腕部结构

1) 1液.压1 直工接业驱机动器三人自由的度基手本腕概念
2020/2/27
33
3.3 机器人腕部结构 3 三自由度手腕
2) 1齿.轮1 链工轮业传机动器三人自由的度基腕本部概念
俯仰偏转
回转
2020/2/27
❖ 结构特点： ▪ 该机构为由齿轮、链轮传动实现的偏转、俯仰和回转三个自由度运动的手腕结构。
轴主动
行星运动
齿轮固定不动
2020/2/27
31
3.3 机器人腕部结构
2020/2/27
2 二自由度手腕
俯仰 1.1 工业机器人的基本概念❖思考?
▪ 图中所示的情况，当 S轴不输入，只有B轴输入时，腕部存在哪
些运动，为什么？
回转
齿轮传动回转和俯仰型腕部原理
32
3.3 机器人腕部结构
3 三自由度手腕
6
3.3 机器人腕部结构
2020/2/27
2 腕部的转动
滚转1：.能1 实工现业36机0°器无人障的碍基旋本转的概关念节运动，通常用R来标记。
弯转：转动角度一般小于360°。弯转通常用B来标记。
滚转可以实现腕部的旋转；弯转可以实现腕部的弯曲
7
3.3 机器人腕部结构
2020/2/27
3.3.2
1 单1.自1由工度业腕机部器人的基本概念
俯仰
偏转
回转
齿轮链轮传动三自由度手腕原理图
1—油缸；2—链轮；3、4—锥齿轮；5、6—花键轴T；7—传动轴S；8—腕架；9—行星架；10、11、22、24—圆
38 柱齿轮；12、13、14、15、16、17、18、20—锥齿轮；19—摆动轴；21、23—双联圆柱齿轮；25—传动轴B

机器人手部结构详解

可编辑ppt
34
6．喷气式吸盘：
工作原理：
压缩空气进入喷嘴后，利用伯努利效应，当压缩空气刚进入时，由于喷嘴口逐渐缩小，致使气流速度逐渐增加。当管路截面收缩到最小处时，气流速度达到临界速度，然后喷嘴管路的截面逐渐增加，使与橡胶皮碗相连的吸气口处，造成很高的气流速度而形成负压。
应用：
在工厂一般都有空压站，喷气式吸盘在工厂得到广泛的应用。
可编辑ppt
28
电磁吸盘图例:
可编辑ppt
29
3．真空式吸盘：
构成:
由真空泵、电磁阀、电机和吸盘等构成。
工作原理：
形成真空吸附工件：
电机→真空泵→3＃电磁阀左侧→从吸盘5处抽气
释放工件：
电机、泵停转→大气经6＃口→ 4＃电磁阀左侧 → 3＃电磁阀右侧→送气至吸盘5处
可编辑ppt
30
负压吸盘：真空式、喷气式、挤气式。磁力吸盘：永磁吸盘、电磁吸盘。
可编辑ppt
22
五、典型结构
可编辑ppt
23
1．机械式手爪结构：
气动驱动手爪：
气缸驱动活塞平移→齿条移动→扇形齿轮摆动→连杆机构摆动→手爪平动
其它四种机械式手爪机构：
可编辑ppt
24
气动手爪图例：
问题：
1、分析手部的运动。 2、手部作的是什么类型运动？
可编辑ppt
6
末端操作器图例（2）：
可编辑ppt
7
3．手部是一个独立的部件：
工业机器人通常分为三个大的部件：机身、手臂（含手腕）、手部。手部对整个机器人完成任务的好坏起着关键的作用，它直接关系着夹持工件时的定位精度、夹持力的大小等。
可编辑ppt

机器人学_第2章_机器人机械结构

• 电机M3→两级同步带传动B3、B3′→减速器R3→肘关节摆动 n3
– 肩关节的摆动：
• 电机M2→同步带传动B2→减速器R2→肩关节摆动n2
29
腕部俯仰
关节型机器人传动系统图：
肘关节摆动
肩关节的摆动
腕部的旋转
30
腕部旋转局部图例：
电机M5→减速器R5→链轮副 C5→锥齿轮副G5→旋转运动n5
上料道与下料道分别设在机床的两侧，双臂能同时动作，两臂同步沿横梁移动，缩短辅助时间
b.双臂交叉配置，
两臂轴线交于机床的中心，两臂交错伸缩进行上下料，并同时沿横梁移动
c.双臂交叉配置，
悬伸梁式，横梁长度较a,b短，双臂位于横梁的同一侧
5
(2).双臂悬挂式（b）
双臂回转型，双臂交叉且绕同轴回转，分别负责上下料（主要是盘状零件），只需一个动力源，结构紧凑，动作范围大
第2章机器人的机械结构
2.1 机身和臂部 2.2 腕部和手部结构 2.3 传动部件设计
1
2.1 机身和臂部
• 一.机身和臂部的作用
• 机身是直接连接支承传动手臂和行走机构的部件，机身可以是固定的，也可以是行走式的
• 手臂部件用来支承腕部（关节）和手部（包括工件和工具），并带动它们在空间运动
• 远距离传动手腕：
–有时为了保证具有足够大的驱动力，驱动装置又不能做得足够小，同时也为了减轻手腕的重量，采用远距离的驱动方式，可以实现三个自由度的运动。
44
1）液压直接驱动BBR手腕图例：
回转 R
俯仰 B
偏转 B
45
2）. 单回转腕部结构示例
46
3）双回转油缸驱动手腕

机器人机械手爪综述

机器人机械手爪综述目录一、夹钳式手部设计的基本要求 (3)二、典型机械爪结构 (4)1）回转型 (4)2）移动型 (5)三、夹钳式手部的计算与分析 (9)1）夹紧力的计算 (9)2）夹紧缸驱动力计算 (11)3）计算步骤 (12)4）手爪的夹持误差分析与计算 (12)四、常用气爪 (17)1）气动手指气缸具有如下特点： (17)2）气动手指气缸主要类型与型号 (18)工业机器人的手部(亦称机械爪或抓取机构)是用来直接握持工件的部件，由于被握持工件的形状、尺寸大小、重量、材料性能、表面状况等的不同，所以工业机械手的手部结构是多种多样的，大部分的手部结构是根据特定的工件要求而设计的。

常用的手部，按其握持工件的原理，大致可分成夹持和吸附两大类。

夹持类常见的主要有夹钳式，此外还有钩托式和弹簧式。

夹持类手部按其手指夹持工件时的运动方式，可分为手指回转型和手指平移型两种，如图1所示。

吸附类中，有气吸式和磁吸式。

a)回转型内撑式b)回转型外夹式c)平移型外夹式d)钩托式e)弹簧式f)气吸式g)磁吸式图1 机械爪类型夹钳式手部是由手指、传动机构和驱动装置三部分组成的，它对抓取各种形状的工件具有较大的适应性，可以抓取轴、盘、套类零件。

一般情况下，多采用两个手指，少数采用三指或多指。

驱动装置为传动机构提供动力，驱动源有液压、气动和电动等几种形式。

常见的传动机构往往通过滑槽、斜楔、齿轮齿条、连杆机构实现夹紧或松开。

平移型手指的张开闭合靠手指的平行移动，适于夹持平板、方料。

在夹持直径不同的圆棒时，不会引起中心位置的偏移。

但这种手指结构比较复杂、体积大，要求加工精度高。

回转型手指的张开闭合靠手指根部(以枢轴支点为中心)的回转运动来完成。

枢轴支点为一个的，称为单支点回转型；为两个的，称为双支点回转型。

这种手指结构简单，形状小巧，但夹持不同工件会产生夹持定位偏差。

a)单支点回转型b)双支点回转型C）平移型(平直指)图2 回转型和平移型手指一、夹钳式手部设计的基本要求1. 应具有适当的夹紧力和驱动力。

机器人手部设计

有一种弹钢琴的表演机器人的手部已经与人手十分相近，具有多个多关节手指,一个手的自由度达到20余个，每个自由度独立驱动。目前工业机器人手部的自由度还比较少，把具备足够驱动力量的多个驱动源和关节安装在紧凑的手部里是十分困难的。本节主要介绍和讨论手爪(Gripper)式手部的原理和设计，因为它具有一定的通用性。而喷漆枪、焊具之类的专用工具 (Specialtooi)是行业性专业工具，不予介绍。
§4-5手部设计
一、概述工业机器人的手部(Hand)也叫做末端操作器
(End-effector)，它是装在工业机器人手腕上直接抓握工件或执行作业的部件。人的手有两种含义：第一种含义是医学上把包括上臂、手腕在内的整体叫做手；第二种含义是把手掌和手指部分叫做手。工业机器人的手部接近于第二种含义。
3.按手指或吸盘数目分机械手爪可分为：二指手爪、多指手瓜。机械手爪按手指关节分：单关节手指手爪、多关节手指手爪。吸盘式手爪按吸盘数目分：单吸盘式手爪、多吸盘式手爪。图4-49所示为一种三指手爪的外形图，每个手指是独立驱动的。
这种三指手爪与二指手瓜相比可以抓取像立方体、圆柱体、球体等不同形状的物体。图4-50所示为一种多关节柔性手指手爪，它的每个手指具有若干个被动式关节(PassivejointS)，每个关节不是独立驱动。在拉紧夹紧钢丝绳后柔性手指环抱住物体，因此这种柔性手指手爪对物体形状有一种适应性。但是，这种柔性手指并不同于各个关节独立驱动的多关节手指。
工业机器人手部的特点：
(1)手部与手腕相连处可拆卸。手部与手腕有机械接口，也可能有电、气、液接头，当工业机器人作业对象不同时，可以方便地拆卸和更换手部。
(2)手都是工业机器人末端操作器。它可以像人手那样具有手指，也可以是不具备手指的手；可以是类人的手爪，也可以是进行专业作业的工具，比如装在机器人手腕上的喷漆枪、焊接工具等。

机器人手部结构

空, 吸取物料。放料时, 管路接通大气, 失去真空, 物体放下。为避免在取、放料时产生撞击, 有的还在支承杆上配有弹簧
缓冲。为了更好地适应物体吸附面的倾斜状况,有的在橡胶吸
盘背面设计有球铰链。真空吸附取料手有时还用于微小无法抓取的零件, 如图1.2.11所示。
图 1.2.10 真空吸附取料手
•
1.2.3.机器人手部的分类 • 由于被握工件的形状、尺寸、重量、材质及表面状态等不同,因此机器人取料手是多种多样的, 大致可分为以下几类: • (1) 夹钳式取料手； • (2) 吸附式取料手； • (3) 仿生多指灵巧手； • (4)其它手。
1.2.3.1 夹钳式取料手 • 夹钳式手部与人手相似, 是工业机器人广为应用的一种手部形式。它一般由手指(手爪) 和驱动机构、传动机构及连接与支承元件组成, 如图1.2.1所示, 能通过手爪的开闭动作实现对物体的夹持。
用时, 往往采用如图1.2.15(b)所示的盘式电磁铁, 衔铁是固
定的, 衔铁内用隔磁材料将磁力线切断, 当衔铁接触磁铁物体零件时, 零件被磁化形成磁力线回路,并受到电磁吸力而被吸
住。
图 1.2.15 电磁铁工作原理
图1.2.16所示为盘状磁吸附取料手的结构图。铁心1和磁盘
3之间用黄铜焊料焊接并构成隔磁环2,既焊为一体又将铁心和磁盘分隔, 这样使铁心1成为内磁极, 磁盘3成为外磁极。其磁路
如图1.2.2所示的三种V型指的形状, 用于夹持圆柱形工件。如图1.2.3所示的平面指为夹钳式手的指端,一般用于夹持方形工件(具有两个平行平面), 板形或细小棒料。另外，尖指和薄、长指一般用于夹持小型或柔性工件。其中, 薄指一般用
于夹持位于狭窄工作场地的细小工件, 以避免和周围障碍物相碰; 长指一

工业机器人腕部结构分类、结构特点

但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、
效率较低，维护保养工作量大，随着电机技术
和电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（BCDM）、开关磁阻电机（SRM）和交流异步电动机所取代
Байду номын сангаас
• c、电动机调速控制装置电动机调速控制装置的作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换。
• 结构特点： – 采用双回转油缸驱动，一个带动手腕作俯仰运动，另一个油缸带动手腕作回转运动。 – V-V视图表示的回转缸中动片带动回转油缸的刚体，定片与固定中心轴联结实现俯仰运动；L-L视图表示回转缸中动片与回转中心轴联结，定片与油缸缸体联结实现回转运动。
三、手腕设计举例
图中所示为具有两个自由度的手腕，是一种BR手腕。手腕翻转由回转油缸3驱动，其中回转油缸壳体相对不动，而动片与夹紧油缸5的外壳固联并一起回转。手腕上下摆动即轴2的俯仰，是由安装在手臂尾部的回转油缸4通过一对齿轮、链轮、链条及手腕上的链轮实现的。此手腕具有传动简单，结构紧凑和轻巧等特点。
(2)远距离传动手腕，图中所示是一种远距离传动的RBR手腕。Ⅲ
轴的转动使整个手腕翻转，即第一个R关节运动。Ⅱ轴的转动使手腕获得俯仰运动，即第二个B关节运动。I轴的转动即第三个R关节运动。当c轴一离开纸平面后，RBR手腕便在三个自由度轴上输出RPY运动。这种远距离传动的好处是可以把尺寸、重量都较大的驱动源放在远离手腕处，有时放在手臂的后端作平衡重量用，不仅减轻手腕的整体质量，而且改善了机器人整体结构的平衡性。

机器人手部结构详解

机器人手部结构详解机器人手是指机器人的末端执行器件，负责具体的抓取、控制、操作等任务。

机器人手的结构设计直接关系到机器人的功能和性能，因此机器人手的结构设计是机器人技术领域中的一个重要研究方向。

机器人手的结构通常由手指、关节、驱动器和传感器等组成。

手指是机器人手部的关键部位，通过手指可以实现抓取、握持、操纵等功能。

手指通常由多个关节连接而成，通过关节的灵活运动，实现对目标物体的精确控制。

机器人手的关节通常采用伺服驱动器或步进驱动器来实现精确的控制。

伺服驱动器通过反馈控制系统，可以实现对关节位置、速度和力矩的精确控制，使机器人手能够完成复杂的操作任务。

步进驱动器则通过精确的步进运动控制，实现关节的位置控制，适用于一些简单的操作任务。

机器人手的传感器通常包括力传感器、触觉传感器和位置传感器等。

力传感器可以测量机器人手对物体施加的力或力矩，从而实现对力的感知和控制。

触觉传感器可以模拟人手的触觉感知功能，使机器人手能够感知物体的质量、硬度、形状等特征。

位置传感器用于测量机器人手的位置和姿态，实现对手指和关节的精确控制。

机器人手的结构设计不仅要考虑功能和性能，还要满足实际应用的需求。

例如，在工业机器人中，机器人手通常需要具备高负载、高速度和高精度的特点；在服务机器人中，机器人手需要具备轻巧、柔软和安全的特点，以适应不同的环境和任务。

随着机器人技术的不断发展和应用的不断扩大，机器人手的结构设计也在不断创新和进化。

一些新兴的结构设计包括柔性手指、并联机构和生物启发式结构等。

柔性手指是一种利用柔性材料构造的手指，具有良好的柔软性和适应性。

柔性手指可以通过变形来适应不同形状和大小的物体，具有良好的握持能力和抓取精度。

并联机构是一种由多个并联连接的杆件和关节组成的手指结构，通过并联机构的运动，可以实现更高的载荷和更大的工作空间。

生物启发式结构则是借鉴生物的结构和运动原理，设计具有类似生物手的机器人手，具有更强的适应性和灵活性。

机器人手部结构详解

手部可能还有一些电、气、液的接口：由于手部的驱动方式不同造成。对这些部件的接口一定要求具有互换性。
A
4
2．手部是末端操作器：
可以具有手指，也可以不具有手指；可以有手爪，也可以是专用工具。
A
5
末端操作器图例（1）：
每个手指有三个或四个关节。技术关键是手指之间的协调控制。
A
6
末端操作器图例（2）：
电磁吸盘的结构：
主要由磁盘、防尘盖、线圈、壳体等组成。
工作原理：
夹持工件：
线圈通电→空气间隙的存在→线圈产生大的电感和启动电流→周围产生磁场（通电导体一定会在周围产生磁场）→吸附工件
放开工件：
线圈断电→磁吸力消失→工件落位
A
27
2．电磁吸盘(2)：
适用范围：
适用于用铁磁材料做成的工件；不适合于由有色金属和非金属材料制成的工件。
A
10
三、手部的构成
主要有手指、驱动机构和传动机构组成。
A
11
四、手部的分类
A
12
1．按用途分：
手爪：具有一定的通用性。主要功能是：抓住工件、握持工件、释放工件。
抓住：在给定的目标位置和期望姿态上抓住工件，
工件必须有可靠的定位，保持工件和手爪之间的准确的相对位置关系，以保持机器人后续作业的准确性。握住：确保工件在搬运过程中或零件装配过程中定义了的位置和姿态的准确性。释放：在指定位置结束手部和工件之间的约束关系。
可用来吸附鸡蛋、锥颈瓶等物件。扩大了真空吸盘在机器人上的应用。
A
34
6．喷气式吸盘：
工作原理：
压缩空气进入喷嘴后，利用伯努利效应，当压缩空气刚进入时，由于喷嘴口逐渐缩小，致使气流速度逐渐增加。当管路截面收缩到最小处时，气流速度达到临界速度，然后喷嘴管路的截面逐渐增加，使与橡胶皮碗相连的吸气口处，造成很高的气流速度而形成负压。

机器人手部结构与应用实例

机器人手部结构和应用实例
机器人手部结构和应用实例
引言：
工业机器人的手部也叫末端操作器，它直接装在工业机器人的手腕上用于夹持工件或让工具按照规定的程序完成指定的工作。
机器人手部结构和应用实例
一、手部的特点
机器人手部结构和应用实例
1．手部与手腕相连处可拆卸：
手部与手腕处有可拆卸的机械接口：，因此要求手部与手腕处的接头具有通用性和互换性。
2．电磁吸盘(1)：
电磁吸盘的结构：
主要由磁盘、防尘盖、线圈、壳体等组成。
工作原理：
夹持工件：
线圈通电→空气间隙的存在→线圈产生大的电感和启动电流→周围产生磁场（通电导体一定会在周围产生磁场）→吸附工件
放开工件：
线圈断电→磁吸力消失→工件落位
机器人手部结构和应用实例
2．电磁吸盘(2)：
机器人手部结构和应用实例
末端操作器图例（2）：
机器人手部结构和应用实例
3．手部是一个独立的部件：
工业机器人通常分为三个大的部件：机身、手臂（含手腕）、手部。手部对整个机器人完成任务的好坏起着关键的作用，它直接关系着夹持工件时的定位精度、夹持力的大小等。
机器人手部结构和应用实例
4．手部的通用性比较差：
手部可能还有一些电、气、液的接口：由于手部的驱动方式不同造成。对这些部件的接口一定要求具有互换性。
机器人手部结构和应用实例
2．手部是末端操作器：
可以具有手指，也可以不具有手指；可以有手爪，也可以是专用工具。
机器人手部结构和应用实例
末端操作器图例（1）：
每个手指有三个或四个关节。技术关键是手指之间的协调控制。
构成:
由真空泵、电磁阀、电机和吸盘等构成。

机器人手部结构详解

吸盘式：

负压吸盘：真空式、喷气式、挤气式。磁力吸盘：永磁吸盘、电磁吸盘。
五、典型结构
1．机械式手爪结构：

气动驱动手爪：

气缸驱动活塞平移→齿条移动→扇形齿轮摆动→连杆机构摆动→手爪平动

其它四种机械式手爪机构：
气动手爪图例：
问题：
1、分析手部的运动。 2、手部作的是什么类型运动？
机械手爪图例：
2．设有检测开关的手爪装置：

工作原理：
手爪装有限位开关5和7。在指爪 4沿垂直方向接近工件6的过程中，限位开关检测手爪与工件的相对位置。当工件接触限位开关时发信号，汽缸通过连杆3驱动指爪夹紧工件。
4．上料吸盘（1）：
4．上料吸盘（2）：
4．手部的通用性比较差：

工业机器人的手部通常是专用装置：一种手爪往往只能抓住一种或几种在形状、尺寸、重量等方面相近的工件；一种工具只能执行一种作业任务。
二、手部的设计要求

具有足够的夹持力。保证适当的夹持精度：

手指应能顺应被夹持工件的形状，应对被夹持工件形成所要求的约束。主要是根据作业对象的大小、形状、位置、姿态、重量、硬度和表面质量等来综合考虑。由于感知手爪和物体之间的接触状态、物体表面状况和夹持力的大小等，以便根据实际工况进行调整等。
结构特点：
该吸盘具有一个球关节，使吸盘能倾斜自如，适应工件表面倾角的变化。
5．异形吸盘：

结构特点：
可用来吸附鸡蛋、锥颈瓶等物件。扩大了真空吸盘在机器人上的应用。
6．喷气式吸盘：

工作原理：

压缩空气进入喷嘴后，利用伯努利效应，当压缩空气刚进入时，由于喷嘴口逐渐缩小，致使气流速度逐渐增加。当管路截面收缩到最小处时，气流速度达到临界速度，然后喷嘴管路的截面逐渐增加，使与橡胶皮碗相连的吸气口处，造成很高的气流速度而形成负压。在工厂一般都有空压站，喷气式吸盘在工厂得到广泛的应用。

(完整版)机器人机械手爪综述

机器人机械手爪综述目录一、夹钳式手部设计的基本要求 (3)二、典型机械爪结构 (4)1）回转型 (4)2）移动型 (5)三、夹钳式手部的计算与分析 (9)1）夹紧力的计算 (9)2）夹紧缸驱动力计算 (11)3）计算步骤 (12)4）手爪的夹持误差分析与计算 (12)四、常用气爪 (17)1）气动手指气缸具有如下特点： (17)2）气动手指气缸主要类型与型号 (18)工业机器人的手部(亦称机械爪或抓取机构)是用来直接握持工件的部件，由于被握持工件的形状、尺寸大小、重量、材料性能、表面状况等的不同，所以工业机械手的手部结构是多种多样的，大部分的手部结构是根据特定的工件要求而设计的。

常用的手部，按其握持工件的原理，大致可分成夹持和吸附两大类。

夹持类常见的主要有夹钳式，此外还有钩托式和弹簧式。

夹持类手部按其手指夹持工件时的运动方式，可分为手指回转型和手指平移型两种，如图1所示。

吸附类中，有气吸式和磁吸式。

a)回转型内撑式b)回转型外夹式c)平移型外夹式d)钩托式e)弹簧式f)气吸式g)磁吸式图1 机械爪类型夹钳式手部是由手指、传动机构和驱动装置三部分组成的，它对抓取各种形状的工件具有较大的适应性，可以抓取轴、盘、套类零件。

一般情况下，多采用两个手指，少数采用三指或多指。

驱动装置为传动机构提供动力，驱动源有液压、气动和电动等几种形式。

常见的传动机构往往通过滑槽、斜楔、齿轮齿条、连杆机构实现夹紧或松开。

平移型手指的张开闭合靠手指的平行移动，适于夹持平板、方料。

在夹持直径不同的圆棒时，不会引起中心位置的偏移。

但这种手指结构比较复杂、体积大，要求加工精度高。

回转型手指的张开闭合靠手指根部(以枢轴支点为中心)的回转运动来完成。

枢轴支点为一个的，称为单支点回转型；为两个的，称为双支点回转型。

这种手指结构简单，形状小巧，但夹持不同工件会产生夹持定位偏差。

a)单支点回转型b)双支点回转型C）平移型(平直指)图2 回转型和平移型手指一、夹钳式手部设计的基本要求1. 应具有适当的夹紧力和驱动力。

机器人手部结构详解及大量结构图

回转型图例
平动型图例
用作图法分析当主动件左移才处于某个位置时，手指所处的位置。

平移型图例
⏹手指式：
⏹外夹式、内撑式、内外夹持式。

⏹平移式、平动式、旋转式。

⏹二指式、多指式。

⏹单关节式、多关节式。

⏹吸盘式：
⏹负压吸盘：真空式、喷气式、挤气式。

⏹磁力吸盘：永磁吸盘、电磁吸盘。

可用来吸附鸡蛋、锥颈瓶等物件。

扩大了真空吸盘在机器人上的应用。

回转动力源1和6驱动构件2和5顺时针或逆时针旋转，通过平行四边形机构带动手指3和4作平动，夹紧或释放工件。

手爪装有限位开关5和7。

在指爪4沿垂直方向接近工件6的过程中，限位开关检测手爪与工件的相对位置。

当工件接触限位开关时发信号，汽缸通过连杆3驱动指爪夹紧工件。

欢迎您的下载，
资料仅供参考！
致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等
打造全网一站式需求。

机器人手部结构详解

2．手部是末端操作器：．手部是末端操作器：
可以具有手指，也可以不具有手指；可以有手爪，也可以是专用工具。
末端操作器图例（1）：
每个手指有三个或四个关节。技术关键是手指之间的协调控制。
末端操作器图例（2）：
3．手部是一个独立的部件：．手部是一个独立的部件：
工业机器人通常分为三个大的部件：工业机器人通常分为三个大的部件：机身、手臂（含手腕）、手部。手部对整个机器人完成任务的好坏起着关键的作用，它直接关系着夹持工件时的定位精度、夹持力的大小等。
机器人手部结构
主讲周兰
引言：
工业机器人的手部也叫末端操作器，它直接装在工业机器人的手腕上用于夹持工件或让工具按照规定的程序完成指定的工作。
一、手部的特点
1．手部与手腕相连处可拆卸：．手部与手腕相连处可拆卸：
手部与手腕处有可拆卸的机械接口：手部与手腕处有可拆卸的机械接口：根据夹持对象的不同，手部结构会有差异，通常一个机器人配有多个手部装置或工具，因此要求手部与手腕处的接头具有通用性和互换性。手部可能还有一些电、液的接口：手部可能还有一些电、气、液的接口：由于手部的驱动方式不同造成。对这些部件的接口一定要求具有互换性。
2．电磁吸盘(2)：．电磁吸盘：
适用范围：适用范围：
适用于用铁磁材料做成的工件；不适合于由有色金属和非金属材料制成的工件。适合于被吸附工件上有剩磁也不影响其工作性能的工件。适合于定位精度要求不高的工件。适合于常温状况下工作。铁磁材料高温下的磁性会消失。
电磁吸盘图例:
3．真空式吸盘：．真空式吸盘：
平移型图例：
此时手部是张开还是合拢？
该丝杆的螺纹具有什么特点？

直角坐标机械手简图

直角坐标机械手简图直角坐标机械手是一种常见的工业机器人，具备优秀的精度和重复性能。

本文将简要介绍直角坐标机械手的结构，应用和工作原理。

1. 结构直角坐标机械手由主要由底座、臂架和手部组成。

•底座：直角坐标机械手的底座通常是一个坚固的金属平台，用于固定整个机械手，并提供稳定的支撑。

•臂架：臂架是直角坐标机械手的主体结构，由多个关节连接而成。

每个关节都有特定的旋转范围和自由度，使机械手能够在三个坐标轴上进行移动。

•手部：直角坐标机械手的手部是安装在臂架末端的机械装置。

手部通常是一个可控的夹具，用于抓取、握持和放置物体。

2. 应用直角坐标机械手广泛应用于工业生产线上的自动化任务。

以下是几个典型的应用场景：•搬运和装配：直角坐标机械手可以高效地搬运和装配物体。

它可以自动定位和抓取零部件，并将它们准确地放置到指定位置。

•可编程操作：由于直角坐标机械手具备可编程性，操作人员可以通过编写指令来控制机械手的动作。

这使得机械手能够适应不同的任务需求和生产要求。

•检测和测量：直角坐标机械手可以配备各种传感器，用于检测和测量物体的尺寸、重量和质量。

这将有助于提高生产效率和产品质量。

3. 工作原理直角坐标机械手的运动是由电机、传动系统和控制系统共同完成的。

•电机：直角坐标机械手的关节由电机驱动，电机通过转动轴和齿轮传送动力，使机械手能够在三个方向上进行准确的移动。

•传动系统：传动系统是直角坐标机械手的重要组成部分，它将电机的转动力转化为机械手的位移。

常见的传动系统包括齿轮传动和皮带传动等。

•控制系统：直角坐标机械手的控制系统由计算机或编程控制器控制。

操作人员可以通过输入指令或编写程序，使机械手按照预定路径和动作完成任务。

结论直角坐标机械手是一种灵活、高效的工业机器人，它在各种应用场景中发挥着重要作用。

了解直角坐标机械手的结构、应用和工作原理，有助于我们更好地理解其在自动化生产中的作用，同时也为相关技术的研究和发展提供了重要参考。

机器人手部结构

与机器人配合工作的零件馈送器或储存装置对手爪必需的最小和最大爪钳之间的距离以及必需的夹紧力都有要求同时还应了解其它可能的不确定的因素对手爪工作的影一台机器人在齿轮箱装配作业中需要搬运齿轮和轴并进行装配虽然手部可以既抓握齿轮也可以夹持轴但是不同零件所需的夹紧力和爪钳张开距离是不同的手部设计上要考虑到被夹持对象物的顺序
轮蜗杆或螺杆等机构组成复合式杠杆传动机构, 用以改变传动
比和运动方向等。
图 1.2.4 斜楔杠杆式手部
图1.2.5所示为滑槽式杠杆回转型手部简图, 杠杆形手指 4的一端装有V形指5,另一端则开有长滑槽。驱动杆1上的圆
柱销2套在滑槽内, 当驱动连杆同圆柱销一起作往复运动时,
即可拨动两个手指各绕其支点(铰销3)作相对回转运动, 从而实现手指的夹紧与松开动作。
1.2.1.机器人手部的功能及组成
• 功能 • 它的主要功能是：抓住工件，握持工件，释放工件。 • 抓住——在给定的目标位置和期望姿态上抓住工件，工件在手爪内必须具有可靠的定位，保持工件与手爪之间准确的相对位姿，并保证机器人后续作业的准确性。 • 握持——确保工件在搬运过程中或零件在装配过程中定义了的位置和姿态的准确性。 • 释放——在指定点上除去手爪和工件之间的约束关系。 • 组成 • 驱动机构，传动机构，手指
指5固连在一起, 可绕支点回转。驱动力推动齿条作直线往复运
动, 即可带动扇齿轮回转, 从而使手指松开或闭合。
图 1.2.7 齿条齿轮杠杆式手部
(2) 平移型传动机构移动来实现张开或闭合动作的, 常用于夹持具有平行平面的工件(如冰箱等)。其结构较复杂,不如回转型手部应用广泛。 ① 直线往复移动机构:实现直线往复移动的机构很多, 常用的斜楔传动、齿条传动、螺旋传动等均可应用于手部结构。如图1.9所示中，(a)为斜楔平移机构, (b)为连杆杠杆平移结构, (c)为螺旋斜楔平移结构。它们既可是双指型的, 也可是三指(或多指)型的; 既可自动定心, 也可非自动定心。

机器人腕部结构

1、定义:腕部是臂部和手部的连接件，起支承手部和改变手部姿态的作用。

2、手腕的自由度：⏹为了使手部能处于空间任意方向，要求腕部能实现对空间三个坐标轴X、Y、Z的旋转运动。

这便是腕部运动的三个自由度，分别称为翻转R（Roll）、俯仰P（Pitch）和偏转Y（Yaw）。

⏹并不是所有的手腕都必须具备三个自由度，而是根据实际使用的工作性能要求来确定。

腕部坐标系手腕的偏转手腕的仰俯手腕的回转3、手腕的设计要求⏹结构紧凑、重量轻；⏹动作灵活、平稳，定位精度高；⏹强度、刚度高；⏹与臂部及手部的连接部位的合理连接结构，传感器和驱动装置的合理布局及安装等。

4、手腕的分类（1）二自由度手腕：可以由一个R关节和一个B关节联合构成BR关节实现，或由两个B关节组成BB关节实现，但不能由两个RR关节构成二自由度手腕，因为两个R关节的功能是重复的，实际上只起到单自由度的作用。

BR手腕BB手腕RR手腕（属于单自由度）（2）三自由度手腕：有R关节和B关节的组合构成的三自由度手腕可以有多种型式，实现翻转、俯仰和偏转功能。

BBR手腕BRR手腕5.按手腕的驱动方式分：⏹直接驱动手腕：⏹驱动源直接装在手腕上。

这种直接驱动手腕的关键是能否设计和加工出尺寸小、重量轻而驱动扭矩大、驱动性能好的驱动电机或液压马达。

⏹远距离传动手腕：⏹有时为了保证具有足够大的驱动力，驱动装置又不能做得足够小，同时也为了减轻手腕的重量，采用远距离的驱动方式，可以实现三个自由度的运动。

液压直接驱动BBR手腕图例远距离传动手腕图例6、典型结构（1）摆动液压缸（又称回转液压缸）：⏹结构：⏹由缸体、隔板、叶片、花键套等主要部件构成。

其中叶片7固定在转子上，用花键将转子与驱动轴连接，用螺栓2将隔板与缸体连接。

⏹工作原理：⏹在密封的缸体内，隔板与活动叶片之间围成两个油腔，相当油缸中的无杆腔和有杆腔。

液压力作用在活动叶片的端面上，对传动轴中心产生力矩使被驱动轴转动。

摆动缸转角在270°左右。

机器人手部结构详解及大量结构图

合集下载

第3章3.3 机器人腕部结构

机器人手部结构详解

机器人学_第2章_机器人机械结构

机器人机械手爪综述

机器人手部设计

机器人手部结构

工业机器人腕部结构分类、结构特点

机器人手部结构详解

机器人手部结构详解

机器人手部结构与应用实例

机器人手部结构详解

(完整版)机器人机械手爪综述

机器人手部结构详解及大量结构图

机器人手部结构详解

直角坐标机械手简图

机器人手部结构

机器人腕部结构

文档推荐

最新文档