机器人手部结构详解 共44页

R、B、T传动轴两端的连接结构如图所示。
知识准备
三、后驱RBR手腕结构
2. 手腕单元传动系统
手腕单元由B/T轴输入组件、B轴 减速摆动组件、T轴中间传动组件、 T轴减速输出组件，4个组件组成。 这四个组件安装在连接体1和摆动体 26中间。
各部分的结构如图所示。
任务实施
学习视频， 完成工作页内容
视频1
工业机器人技术与应用
任务一
项目三 工业机器人的机械系统
机器人手部结构
导入
什么是机器人的手部结构？ 机器人的手部在哪里？
目录
学习目标
知识准备
任务实施
主题讨论
学习目标
学习目标
知识目标
1 前驱RBR手腕结构 2 后驱RBR手腕结构
学习重点
机器人RBR手腕结构
知识准备
一、机器人的基本结构
六自由度机器人的运动关节包括：J1轴（又称腰回转S 轴），J2轴（下臂摆动L轴），J3轴（上臂摆动U轴），J4 轴（手腕回转R轴），J5轴（腕摆动B轴），J6轴（手回转 T轴）。
“前驱”是指B轴和T轴的驱动电机直 接安装在上臂前段的内腔中。
这种结构对于小型机器人，手部负载 较低，采用的驱动电机体积小，重量轻， 布置在上臂前端，不会使上臂的重量增加 很多，又能够缩短传动链，简化结构。
知识准备
二、前驱RBR手腕结构
前驱RBR手腕传动系统由B轴减速摆 动、T轴中间传动、T轴减速输出三个组件 构成，这三个组件可以整体安装、拆卸。
B、T轴驱动电机2、26安装在上臂前 段内腔中,通过同步皮带和同步带轮向后面 传动系统传输动力。件
B轴减速摆动组件由摆动体、输入轴、 输出轴、谐波减速器的刚轮、柔轮、谐波 发生器组成，可整体安装，然后用键和螺 栓将同步带轮固定在输入轴上，即可完成 该组件的安装。

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

工业机器人的机械结构
手部（末端操作器） 工业机器人的 机械结构 手腕 手臂 机身 确定手部作业方向
工业机器人的手腕
课程目标
掌握机器人的手腕结构组成 掌握机器人的手腕工作原理 掌握机器人手腕的作用
工业机器人的手腕
机器人的手腕是连接手部与手臂的部件，它的主要作用是支承手 部，因此它具有独立的自由度，以满足机器人手部完成复杂动作的要 求。 一、手腕的分类
工业机器人的手腕
工业机器人按自由度数目
二自由度手腕 三自由度手腕
按驱动方式
直接驱动手腕
远距离传动手腕
工业机器人的手腕
二、手腕的典型结构 确定手部作业方向一般需要3个自由度 （1）臂转 绕小臂轴线方向的旋转。
（2）手转 使手部绕自身的轴线方向旋转。
（3）腕摆 使手部相对于臂进行摆动。
柔顺性概念
柔顺装配技术有两种：一种是从检测、控制的角度，采取各种不同的 搜索方法，实现边校正边装配。另一种是从机械结构的角度在手腕部配置 一个柔顺环节，以满足柔顺装配的要求。

机械手运动原理及其内部结构深度解析！机械手模型一、机械手各部位结构机械手各部位结构1. 摆动气缸2. 定位螺栓3. 气动手爪 4、6、9. 磁性开关 5. 标准气缸 7. 节流阀 8. 双联气缸10. 接近开关 11. 缓冲阀 12. 支架机械手由多个连杆和关节组成。

机械手一般由底座、执行机构，如夹钳、吸盘等，以及它们之间的关节和连杆组成，机械手能够在其活动范围内，实现任意运动和转向，我们一般把活动的关节称为自由度。

二、气路元件气路元件种类气动机械手涉及到的气路元件主要有摆动气缸、双联气缸、笔型气缸和气源处理组件等。

气源处理组件气源处理组件气源处理组件由压力调节过滤器、进气开关以及弯头构成。

其气源由空气压缩机提供，压力范围在0.6～1.0MPa,之间，输出压力是0～0.8MPa，可以调节。

输出的压缩空气送到各工作单元。

笔型气缸笔型气缸通过气缸往复运动把物料被送到相应位置。

如果进出气的方向变化，气缸的运动方向也会随之变化。

气缸两侧的磁性开关主要用来跟踪气缸是否已经运动到指定位置。

双线圈电磁阀双线圈电磁阀双线圈电磁阀主要是控制气缸进、出气，实现气缸的伸缩运动。

要注意红色指示分灯正负极，如果正负极接反，也可以工作，但是指示处于关闭状态。

单线圈电磁阀单线圈电磁阀单线圈电磁阀控制气缸的单方向运动，实现伸缩运动。

与双线圈电磁阀的不同在于，双线圈电磁阀初始位置不固定，能够任意控制两个位置，而单线圈电磁阀初始位置是固定的只可以控制其中一个方向。

气动元件动作分析手爪控制示意图三、主要传感器机械手通过感知器的内部传感器检测本身的状态，如速度、位置、加速度等，进而来实现本身与环境信息，如距离、温度和压力的相互作用，环境信息通过外部传感器进行检测。

下一步，通过控制器选择对应的环境模式指挥机械手完成任务。

机械手内部用到的传感器主要有以下几种：1、光电传感器光电传感器原理：发射器发出的检测光照射到被测物体上后发生漫发射，接收器在接收到足够强的反射光之后，光电开关开始动作。