(完整版)机器人机械手爪综述

焊接机器人文献综述关节机器人对基于视觉反馈控制的激光焊接的焊缝追踪摘要：激光焊接对于机器人轨迹精度有相当高的要求。

为了提高机器人激光焊接时的动态轨迹精度，人们基于立体视觉反馈控制的原理提出一种新的三维焊缝追踪的方法。

这种方法建立了一种可视反馈控制系统，在该系统中有两个集中于一点的相机被安装在工业机器人的后面。

人们建造了一种具有坐标系统的工具以便把机器人最终环节的位置转移到该工具上。

人们提出了一种GPI 转移方法，这种方法是利用双目望远镜可视技术和一种逐行选配的修改法则来计算激光焦点和焊缝的位置，它使得激光焦点和焊缝之间的动态轨迹错误可以计算出来。

人们最终控制机器人的移动，并且在机器人运动学的基础上尽可能减少运动轨迹的错误。

实验结果表明，这种方法能有效改善用于激光焊接的工业机器人的运动轨迹的精度。

关键词：工业机器人，视觉反馈，焊缝跟踪，轨迹精度。

1 引言目前，卖给客户的关节机器人仅仅能够保证位置精度而不能保证运动轨迹。

然而，随着制造加工业的发展，一些高速和高精度的工作，例如激光焊接和切割，对轨迹精度有十分高的要求。

此外，在严格地结构化环境下目前的工业仅能够在预定的命令下移动，这限制了他们的应用范围。

人们提出了许多研究计划来改善机器人在人们所认识的环境下的能力。

作为一个重要的测量方法，视觉对改善工业机器人在人们所认识的不同的环境下的能力起着重要作用。

参照文献［1］，人们以位置为基础建造了一种具有可视伺服系统的工业机器人，并且提出了一种运算法则，当事先知道物体一些特征点的距离时，利用这种法则就可以用一台照相机估计出物体的位置和外形。

参照文献［2］，基于eye-in-hand的可视伺服结构，物体的平面移动轨迹实现了一种eye-on-object的方法。

参照文献［3］，有这样一个问题：机器人最终环节的真实位置与人们用空间路径规划和图像基础控制的方法所预期的位置相差很远。

参照文献［4］，人们开发了一种工业火焰跟踪系统来切割视觉上的平面图形。

一、背景介绍随着我国社会经济的快速发展，城市绿化程度越来越高，大量的公园草坪、足球场草坪、高尔夫球场草坪等公共绿地均需要进行维护。

修剪草坪是项繁重而又枯燥的劳动，需要消耗大量的人力和物力。

传统做法是人工操作割草机器进行修剪，目前的割草机器主要有两种形式（如图1.1所示），一种是手推式的，另一种是人工携带式的。

但是，这两种割草机器有很大的缺点：劳动强度大；重复性强，工作枯燥；浪费人力、物力和财力。

图1.1 传统割草机为了改变这一现状，降低草坪维护作业的劳动强度及维护成本，一种自动割草机器人应运而生。

割草机器人是集环境感知、路径动态规划和行为控制等多种功能于一体的综合机器人系统。

与传统的草坪修剪机械相比，割草机器人具有很大的优点：1）割草机器人可自主工作；2）割草机器人具有较高的安全性；3）割草机器人更利于环境保护。

1.1国外研究现状“智能割草机器人”概念的提出是在1997年的OPEI年会上，从那时至今，国外已进行了十几年的研究，并取得一定的成果，相关产品已投入市场，但尚处于中等智能水平。

下面是两款已经投入市场的，比较成熟的割草机器人（分别是Friendly Machines公司的Robomow和瑞典Electrolux公司的Husquava Auto Mower）：图1.2 国外的割草机器人此外，Friendly Machines公司又开发出了带有太阳能电池板的割草机器人，佛罗里达大学正在研究第三代Lawn Nibbler割草机器人，主要的研究领域是实现具有自主学习能力的智能割草机器人，比如通过学习自动识别花、宠物等障碍和学习全区域覆盖策略等方面。

1.2国内研究现状国内对于割草机器人的研究起步较晚，参与研究的单位少（从所查阅的资料来看，仅有大连理工大学，南京理工大学和苏州大学进行过这方面的研究），但仍取得一定成果。

下图分别为南京理工大学和江苏大学制造的割草机器人样机：图1.3 国内的割草机器人二、总体系统方案设计我们小组首先对国外市场上现存的自动割草机器人进行了分析和比较，确定了总体系统方案，并将系统分为三个模块：机械本体设计及三维动画演示，控制系统硬件设计，传感器及控制软件设计。

目录摘要 (2)第一章绪论 (3)1.1. 工业机器人概述 (3)1.2机械手的组成和分类 (4)1.2.1. 机械手的组成 (4)1.2.2. 机械手的分类 (5)第二章机械手的设计方案 (7)2.1 机械手的“坐标形式”与“自由度” (7)2.2 机械手的主要参数 (8)第三章手部结构的设计 (9)3.1 末端执行器的设计 (9)3.1.1蜗杆蜗轮型号选择 (10)3.1.2 驱动电机型号选择 (10)3.1.3联轴器的选择 (11)3.2 手腕回转装置设计 (11)3.2.1 驱动电机的选择 (12)3.2.2 锥齿轮的设计 (13)第四章腕部结构设计 (16)4.1 腕部俯仰结构设计 (16)4.1.1 驱动电机的选择 (16)4.1.2 内啮合齿轮的设计 (17)4.2 手腕左右摆动结构设计 (18)第五章肘部与肩部的设计 (19)5.1 肘部结构设计 (19)5.1.1 驱动电机的选择 (20)5.1.2内啮合齿轮的设计 (21)5.2 肩部结构设计 (22)5.2.1驱动电机的选择 (22)5.2.2 锥齿轮的设计 (23)第六章底座的设计 (23)6.1 驱动电机的选择 (24)6.2 蜗轮蜗杆的选择 (24)第七章：ADAMS 模型的建立与仿真 (25)7.1 手部模型的建立 (25)致谢 (29)参考文献 (29)摘要本次所设计的作品是“六自由度机械手”。

六自由度即：腰部回转、肩部摆动、肘部摆动、腕部左右摆、腕部俯仰摆和腕部回转，最终实现“末端执行器”的夹持动作。

方案一：所有传动均选用“齿轮传动”或者“蜗轮蜗杆传动”。

总共需要7个伺服电机来驱动。

首先，腰部电机主轴通过联轴器与蜗杆连接，蜗杆旋转带动蜗轮回转，从而蜗轮再带动底座实现360度回转。

其次，肩部电机主轴通过联轴器与一个锥形齿轮连接，带动另外一个锥形齿轮进行双向旋转，从而实现肩部带动上臂的摆动动作。

再者，肘部电机通过联轴器与一“内啮合”小齿轮连接，而大齿轮与前臂的端部通过平键来周向连接定位。

机器人手爪的研究现状与进展作者：王志超来源：《科技经济市场》2015年第04期摘要：机器人的手爪是一个高度集成的具备多感知功能的机电系统，是一个主动感知工作环境信息的感知器，同时它也是机器人末端的执行器。

机器人的设计和研究涉及了很多个研究的领域，本文主要分析了机器人手爪设计存在的优点和缺点以及手爪上应用传感器和控制的研究现状，最后总结了今后机器人手爪的研究方向和研究的重点。

关键词：机器人手爪；传感器；传动系统；研究现状；研究进展0 前言机器人的研究正在逐渐的深入，而且机器人的应用领域也在不断的扩大当中，现阶段出现的机器人不再是单纯做搬运工作的工业型机器人了，现阶段正在研制的是高科技的用于危险环境作业的机器人，可以说机器人从电影当中走了出来，而在机器人的发展过程当中，机器人最关键的一个部件机器人手爪也受到了非常重要的关注。

目前机器人手爪正在从简单到复杂，从笨拙到灵巧的一个过程，由于机器人手爪的重要性，目前国外的一些发达国家已经研制成功了多种通用的机器人手爪，使得手爪的灵活性得到了非常大的提高。

1 机器人手爪的研究内容机器人和我们人类是不同的，由于机器人手爪的应用环境要比人类的应用环境多很多，所以手爪的抓取度、控制能力、适应能力、自主能力就成为了机器人手爪设计水平的标准，一般性能很好的机器人，它的手爪可以实现快速稳定的抓取动作，因此研究开发一个性能优良的机器人手爪是一项很难的工程，目前对机器人手爪的主要研究内容包括以下几个方面：1.1 传动系统每一个机器人的体积和灵活性都是不同的，所以机器人手爪的各项性能指标都是有很大区别的，出现这一情况的主要原因是因为机器人手爪所采用的驱动方式和传动方式不同，一般手爪按照驱动源的方式被分为了液压、电机以及形状记忆合金等，机器人的传动系统会将驱动器产生的力以一定的方式传递到机器人的手爪上，让其做相应的动作，，传动系统的设计其实和驱动器是紧密相关的，虽然驱动源能够影响到机器人手爪的体积和重量，但是手爪的抓取稳定性却是由传动系统掌握的，我们将机器人手爪按照传动和驱动的方式将手爪分为了连杆传动方式、人工肌肉驱动方式、欠驱动方式、形状记忆合金驱动方式以及其他传动方式这里需要说明的是其他传动方式，一般情况下，手爪驱动器会通过螺纹将旋转转变为直线运动，通过拉动驱动器和手指之间的弹簧来产生动作，各个手指的动作其实是相互独立的，驱动起来更加的灵活，但是这种传动方式使得机器人手爪的手指闭合时间过长，再有就是机器人手部的部件非常的复杂，可以说机器人手爪是整个机器人部件最多的地方，如果手爪的手指闭合时间长的话，有可能会出现故障。

机械手柔性夹爪的作用是什么原理机械手柔性夹爪的作用原理可以概括为以下几点:
一、柔性夹爪的组成
1. 夹爪手指机构:模仿人手指形态,能进行开合运动。

2. 柔性材料覆层:覆盖手指表面的柔性材料薄膜,如硅胶等。

3. 控制执行机构:驱动手指开合的执行机构,如气动缸等。

4. 传感器:测量手指接触压力的压力传感器。

二、柔性夹爪的主要作用
1. 提高抓取物体的适应性:柔性材料可以装配各种形状。

2. 增强抓取力度控制能力:压力传感反馈信息,控制夹持力度。

3. 缓冲物体mechanimpact:柔性覆层可吸收冲击。

4. 扩大抓取对象范围:可安全夹持易损物体。

三、柔性夹持的主要工作原理
1. 控制机构驱动手指运动,接触物体表面。

2. 压力传感器反馈接触压力信号。

3. 根据信号调节手指施加的夹持力度。

4. 柔性覆层起缓冲作用,避免损坏物体。

四、设计时应注意的问题
1. 柔性材料的力学特性匹配。

2. 手指机构的自由度和柔顺性。

3. 压力传感器精度和反应速度。

4. 控制策略的调谐优化。

综上所述,机械手柔性夹爪通过模仿人手结构与覆盖柔性材料实现精确、安全的
抓取操作。

其工作原理主要是压力传感与控制执行的配合。

工业，它的过去与未来1约翰霍兰德每年春天，大学和学院产生很多工科学生在令人兴奋的自主机器人领域找到了一席之地。

有些人选择他们认为可以获得此职位的技术学科，而另外一些进入了特别的学校，因为这些学校在机器人上提供程序和学位。

很少有人意识到，至少直到他们真正的开始工作，几乎不存在真正的这样的工作。

因此，那些最坚定的机器人工程师为了提供他们的思想生活最终走出去形成机器人公司。

坏消息是，对这些努力成功的统计数字是暗淡。

好消息是，为了赢得胜利金戒指仍然存在！我在这一章的目的是为了说明正在考虑探索的勇敢的心灵，有可能的话，给你如何面对商界的启示。

要意识到的最重要的东西是你至少在机器人设计上有你商业策略的创意。

如果这一挑战不能让你兴奋，它不是激发团队或者个人，就是浪费你的精力。

在这项技术的讨论中，我们不断重复观察到得模式。

这在生意上也是真的，所以抽出时间去研究过去，很可能有助于未来我们的成功。

为了了解我们再哪里，我们还必须明白，我们从何处来，又是如何走到这里。

1 机器人的历史今天,单词“机器人”是用来描述令人眼花缭乱的硬件和软件。

如果我们接受这个定义：一台机器可以通过编程做有用的工作，那么机器人的历史是用世纪来衡量而不是用年。

比如，约瑟夫在1801年发明了利用打孔卡编程的纺织机。

机器人这个名字不会再另外一个120年里被创造，然而，当捷克剧作家卡雷尔恰佩克利用“罗博陶”来形容一个机械仆人。

在捷克单词“罗博陶”是转换农奴和努力之间的事。

不久以后关于机器人的漫画，科幻书籍和电影开始出现，如果不是经济，机器人这个词在当地被牢固的建立。

人们通常认为现代工业机器人的发明人是乔治迪沃尔，在1954年创建了通用可编程机械手。

在1956年，德沃尔和恩格伯格形成尤尼梅申，从此一个产业诞生了。

恩格伯格虽然是一名工程师，他在促销宣传上也有天赋。

使用机器人一词描述这些机械臂后来才成为市场营销的新方法之一。

经过多年试图通过传统的工业销售营销渠道出售这些革命性的设备，恩格伯格带着公司的机器人之一出现在约翰尼卡森的“今夜秀”节目，反应是完全不可想象的。

开题报告课题：视觉机器人气动机械手爪设计一、课题的意义及价值本课题是基于视觉位姿估计的机器人目标跟踪总课题的一个模块，将对机器人的末端执行器----气动机械手爪进行设计，同时设计手爪气动控制系统。

手爪是机器人与抓取对象等直接接触并进行作业的装置，是整个机器人的关键部件之一，它的性能好坏对提高机器人的工作效率，发挥机器人的作用影响很大。

气动手爪主要有以下的优点:(1)快速性。

气动手爪以压缩空气驱动，具有气压传动的优点，运动速度快，手爪的开闭时间短，工作频率可达100一150次m/ni。

(2)体积小，重量轻。

由于采用铝合金等轻金属，并实现紧凑的设计，手爪机构一般重量在300一15009之间。

(3)采用特殊密封结构，不必润滑。

(4)开闭动作均可用压缩空气驱动，工作压力可调，把持力稳定可靠。

(5)具有内部磁性发讯装置，手爪的开闭动作可以得到确认，提高工作可靠性。

(6)一般气动手爪机构都考虑在各个方向上可以安装，方便用户，并备有各种形状的手指，适应不同工件。

由于具有上述优点，气动手爪在生产实际中的应用需求不断增长，因而发展比较迅速。

目前，气动手爪已经逐渐成为一种标准产品，但不是说本课题就没有研究的意义了，现在许多厂家要求为他们的机器人设计专门的手爪满足生产的需求。

所以本课题为视觉机器人专门设计一个手爪还是有很的意义和市场价值的。

二、文献综述视觉机器人的研究现状及发展趋势机器人是自动执行工作的机器装置既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能的原则纲领行动。

它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

近年来机器人在越来越多的领域里得到了应用，也越来越为人们所熟悉，同时也是学者研究的热门课题。

视觉机器人是机器人的一类。

视觉机器人将视觉处理与机器人技术相结合,使机器人具有与周围环境交互的能力,是智能机器人最重要的发展方向之一,在视觉抓取、动态跟踪、自动装配、远程手术、移动机器人、危险环境作业、空间站对接等领域都获得了广泛的应用。

双齿轮机械爪工作原理机械爪的原理与应用1，液压机械手爪原理是以压力油的液压的压力作为驱动力来驱动机械手爪进行工作。

在机械手爪上，油液在油缸内容积变化的运动速度决定手爪的伸缩速度，而压力油的单位压力则决定驱动机械手爪动力的大小。

2，液压机械手爪的优势特点有：1.液压机械手爪能较为方便地实现无级调速，调速范围大；2.液压机械手爪可通过液压油带走大量热能，保证机械的正常运行，并且由于液压油能使传动部件之间实现自润滑作用从而可延长液压机械手爪的使用寿命。

3.液压机械手爪在相同功率的情况下，比其他驱动方式的机械手爪体积较小，重量较轻；4.液压机械手爪工作速度平稳，换向冲击小，便于能够实现频繁的换向；适用范围较广，其控制速度的区间也比较宽。

只要通过阀和泵的调节就能实现开环和闭环的控制系统。

5.液压机械手爪操纵简单，便于实现自动化。

机械爪，又称机器人手爪，一种可以实现类似于人手功能的机器人部件，机器人手爪是用来握持工件或工具的部件，是重要的执行机构之一。

根据所需要握持的工件形状不同，机器人手爪可以分为多种类型，包括：机器手爪，又称机器夹钳，包括2指、3指或变形指；带有磁吸盘、焊枪等的特殊手爪；通用手爪，包括2指到5指。

对于具有抓取功能的机器人手爪，针对于不同的抓取对象需要设定特定的抓取力度，力度过大容易造成能耗损失同时也容易使抓取对象破损，而力度过小容易导致抓取稳定性变差进而导致掉落。

因此机器人手爪的抓取力度的精确控制，是本领域的一个技术难点。

收起双齿轮消除间隙的原理：1、可以看成是将一个齿轮劈成为两个薄一点的齿轮，再合并到一起安装，并两个齿轮之间装有可以周向相对扭转错位的装置。

2、实际上，这个双齿轮与相邻的啮合齿轮同时啮合，啮合时，双齿轮中的一个轮齿与相邻轮齿的受力面啮合，而双齿轮的另外一个轮齿与相邻轮齿的背面啮合，这样，双齿轮实际上是想“钳子”一样“咬住”相啮合的齿轮。

3、双齿轮的设计关键：周向微调装置，调好之后要能锁紧。

项目单位检测结果p H －－７．２８化学需氧量(COD Cr )m g /L １８．８悬浮物(SS )m g /L ５．６总铅(Pb )m g /L ＜０．１总汞(H g )m g /L ＜０．００５总砷(As )m g /L ＜０．１总铬(Cr )m g /L １．２４氟化物(F －)m g /L ５．１５总镉(Cd )m g /L ＜０．１总铜(Cu )m g /L ０．３７三㊁结语通过对广东某电厂的湿式烟气脱硫废水进行水质分析,发现废水中悬浮物及氟化物相对于污水综合排放标准超标严重.在废水处理的一般方法中,采用化学混凝沉淀的方法可以去除废水中超标严重的悬浮物和氟化物.在实验室选取了几种混凝剂进行对比试验,最终选取聚合氯化铝(PAC )和聚丙烯酰胺(PAM )结合来处理湿式烟气脱硫废水,并设计了一套处理湿式烟气脱硫废水的工艺系统,出水水质达到并优于国家污水综合排放标准(GB８９７８－１９９６)要求的一级标准和广东省«水污染物排放限值»(DB４４/２６－２００１)(第二时段)的一级标准(按严者执行)并排入厂区排放管.参考文献[１]王正江,杨宝红,等．脱硫废水试验研究报告[R ]．西安热工研究院内部技术报告,２００２．[２]Kurt Mar q uardt．火电厂不污染环境的水处理．热力发电译丛,１９８９．[３]汤净光．石灰石－石膏湿法烟气脱硫废水处理浅析[J ]．上海环境科学,２００１,２０(１２):６０９－６１０．[４]陈传敏,赵英,张建平．火电厂脱硫废水的处理[J ]．电力情报,１９９８,(１):１２－１５．[５]管菊根．火电厂废水排放现状及其处理技术[J ]．水处理设备技术,１９９８,(１):２－６．工业机器人机械手爪的设计与改进焦伟(沈阳新松机器人自动化股份有限公司㊀１１０１６８)㊀㊀摘要:工业机器人手爪主要是握持工具来执行命令,能够感知到周围的工作环境信息,进行命令的执行,因此,工业机器人机械手爪属于感知功能与智能化集成一体的机电系统,并且其中所涉及到的技术学科十分广泛,有机构学㊁仿生学㊁传感技术㊁计算机技术以及微电子技术等.本文主要是对工业机器人的机械手爪进行了设计研究,这种机械手爪十分方便灵活,能够有效的完成各项任务.关键词:工业机器人;机械手爪;设计;研究;改进㊀㊀前言:对于工业机器人机械手爪来说,最重要的一个特点就是抓取可靠,同时控制起来必须简单,这样才能有效的实现精确的抓取,保证工业的效率.另外,工业机械手爪对于环境的适应能力必须要强,手爪的运动方式主要是平动以及张角,而本文则是主要对二指平动机械手爪进行了研究.一㊁国内外对于机械手爪的研究现状至今为止,国内外一直不曾放松过对机械手爪的研制,加拿大科研人员在１９９７年设计了重钩形的机械手爪,在每个手指面都具有一定的柔顺能力,并且手爪主要依靠接触到针状变形物所产生的形变进行物体的抓取,同时其抓取的适应性以及稳定性十分好,但是这种机械手爪所抓取物品的能力有限.荷兰科研人员设计了二指机械手爪,这种机械手爪具有很强的抓力,手爪主要采用平行四边形的结构,这样在夹持的过程中保持了手指的垂直,能够有效的保证手爪夹持物体的精确性.图一所示,是我国相关科研人员研制的夹持机械手,这种机械手运作的主要原理是利用驱动电机来带动联轴器以及丝杠转动,并且驱动的螺母会进行上下移动,从而带动手爪的运动,该手爪的运动轨迹为曲线运动.另外,我国相关研究人员研制出了苹果果袋摘除机械手爪(图二所示),主要的运作原理是利用机械传动方式来带动机械手爪二指进行工作,其中主要的运作部件是丝杠以及滑块,这样使分离机构在进行运动时具备一定的紧凑结构,另外,在丝杠设计时,左右两侧分别有一个轴.图一夹持机械手图二苹果果袋摘除机械手爪二㊁机械手爪的设计思路以及相关参数２．１设计思路在整个工业机器人的系统中,最为重要的便是机械手爪的设计,对于机械手爪的设计一定要进行综合性的考虑,首先要保证机械手爪能够具有适当的抓力,可以准确的抓住物品,也能够保证物品不会被损坏,同时要保证在两指之间的移动范围能够满足大型物品抓取的需要.其次,机械手爪自身的强度以及刚度要高,再者,机械手爪的自我适应性要强,能够实现抓取物品的自动对心.最后,机械手爪的设计要做到结构紧凑,降低质量,以此来增强机械手爪的灵活性.图三机械手爪结构简化示意图根据以上因素分析,最终发现二指平动机械手爪主要是属于夹持式,并且手爪中的二指是双旋向丝杠驱动,以及双导轨导向,其中导轨与丝杠的轴心属于一个平面,手指在进行物体的抓取时,能够向着单轴方向上做平动运动,同时电机主要是利用齿轮连接带动丝杠转动,丝杠的螺母与丝杠连接以及双导轨的导向作用带动了手爪运动,可以进行物品的抓取.２．２相关参数笔者所设计的机械手爪,主要是用于抓起一些比较小的圆柱形物品,因此将其的直径范围设定在１０－４０mm ,由于机械手爪在进行物品的夹持时,其工作空间的大小主要是由手指的长度来决定的,但是手指的长度不能够过长,否则将会影响到手指的强度,因此主要将手指的长度设定为７０mm ,将手指的主要质量设定为２．２k g .机械手臂主要在一个平面进行工作,因此为了有助于物体的抓取,将手爪的钳口角度设定为１２０ʎ,这样手爪夹取物品时,物品先接触到一个夹钳面,在物品逐渐的接触到其他的立面时,那么由于立面之间存在角度,将会产生轴向力,最终将物品精确的夹起.图四㊀机械手爪抓取自动对心示意图２．３配件的选取在机器人的系统中最为重要的驱动原件就是步进电机㊁直流伺服电机以及交流伺服电机,步进电机能够将电脉冲信号转换成转角,并且步进电机能够根据脉冲的波动而回旋相应的角度,以此来起到制动以及反转作用,从而提高了稳定性.而直流伺服电机主要是分为永磁式㊁并激式以及串激式等,而在机器人的驱动系统中主要是采用永磁式直流伺服电机[１].交流伺服电机与直流伺服电机相比,其中的功率很大,并且过载能力很强,同时对于环境的适应能力也很强.能够有效的保证抓取易碎物品的稳定性.其中机械手爪选用的电机的主要参数是:额定功率为１００W ,额定转速为３０００r /min ,额定转矩为０．３２N m ,转动惯量为０．０８８ˑ１０－４k g m ２.另外,交流伺服电机主要分为三种控制模式,分别是速度控制模式㊁转矩控制模式以及位置控制模式,其中应用最为广泛的便是转矩控制模式,该模式得以广泛运用的原因主要是其对于控制信号的反应很快,运算的数据量很小[２].电机以额定转矩输出,对电机输出转矩模拟指令进行分析:T＝K V 在以上公式中,其中T 代表着电机输出的转矩,K 代表着控制输出转矩的参数,而V 则是模拟转矩指令的电压值.根据相关机械手爪的结构,电机输出转矩主要是利用齿轮将其传递给丝杠,并且丝杠能够利用丝杠副将转矩变成平行于丝杠的推力,最终可以得出公式:T １＝T １ Z ２Z １η其中T１主要是代表着丝杠转矩,而z１以及z２则是代表着主动直齿轮以及从动直齿轮,而η则代表着齿轮转动的效率.双旋向丝杠能够将齿轮传递的转矩转化为相应的推力,其中用公式表示:F＝２πη１ T１/R 在本公式中,其中F 代表着丝杠产生的推力,η１则是代表丝杠传动的效率,R 代表着丝杠的导程.根据以上公式进行整理,最终可以得出公式:F＝２πz ２η１η２K １z １R V 根据公式可以分析出机械手爪夹钳所产生的推力与输入电机模拟量转矩指令的电压值具有线性关系.所以,其夹钳的力度主要是通过电压值的输入进行控制,根据物品的不同,输入适当的电压值,以此来保证抓取的准确性.２．４材料的选取对于机器人机械手爪材料的选取,要充分的考虑到材料的成本以及质量,机械手爪不需要过大的负载能力,同时对于抗变形能力的要求也比较低[３].所以夹手可以选择聚氨酯夹块和４５钢本体的组合形式,即保证了强度要求,又方便更换维护.结语:本文所设计的工业机器人机械手爪主要的优势是结构简单,工作可靠性强,并且抓取物品十分的稳定,能够保证抓取的精确性.并且该机械手爪的质量比较轻,灵活性高,能够提高工作的效率.参考文献[１]顾毅,翁新华,杨汝清等．超高压带电清扫机器人可变半径清扫手爪设计及优化[J ]．上海交通大学学报,２０１１,１(１):１５－１６．[２]卫玉芬,杨琪文．气动肌肉驱动手爪的设计与分析[J ]．机械设计与研究,２０１２,２(２):５０－５１．[３]唐亚鸣,莫静玲,杨刚．一种槽罐泄漏封堵机械手爪的设计[J ]．机械研究与应用,２０１０,３(１):３０－３１．２７㊀㊀２０１４年１２月㊀(上半月)㊀第２３期科学论坛工业机器人机械手爪的设计与改进作者：焦伟作者单位：沈阳新松机器人自动化股份有限公司 110168刊名：科学中国人英文刊名：Scientific Chinese年，卷(期)：2014(23)引用本文格式：焦伟工业机器人机械手爪的设计与改进[期刊论文]-科学中国人 2014(23)。