機器人手部結構

引言：工業機器人的手部也叫末端操作器，它直接裝在工業機器人的手腕上用于夾持工件或讓工具按照規定的程序完成指定的工作。一、手部的特點

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，也可以是專用工具。

末端操作器圖例（1）：每個手指有三個或四個關節。技術關鍵是手指之間的協調控制。末端操作器圖例（2）：4．手部的通用性比較差：

工業機器人的手部通常是專用裝置：一種手爪往往只能抓住一種或幾種在形狀、尺寸、重量等方面相近的工件；一種工具只能執行一種作業任務。二、手部的設計要求

具有足夠的夾持力。保證適當的夾持精度：手指應能順應被夾持工件的形狀，應對被夾持工件形成所要求的約束?？紤]手部自身的大小、形狀、機構和運動自由度：主要是根據作業對象的大小、形狀、位置、姿態、重量、硬度和表面質量等來綜合考慮。智能化手部還應配有相應的傳感器：由于感知手爪和物體之間的接觸狀態、物體表面狀況和夾持力的大小等，以便根據實際工況進行調整等。三、手部的構成

主要有手指、驅動機構和傳動機構組成。

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、釋放工件。抓?。涸诮o定的目標位置和期望姿態上抓住工件，工件必須有可靠的定位，保持工件和手爪之間的準確的相對位置關系，以保持機器人后續作業的準確性。握?。捍_保工件在搬運過程中或零件裝配過程中定義了的位置和姿態的準確性。釋放：在指定位置結束手部和工件之間的約束關系。工具：進行作業的專用工具。工件的定位和夾緊：F2．按夾持方式分：

外夾式：手部與被夾件的外表面相接觸。內撐式：手部與工件的內表面相接觸。內外夾持式：手部與工件的內、外表面相接觸。3．按手爪的運動形式分：

回轉型：當手爪夾緊和松開物體時，手指作回轉運動。當被抓物體的直徑大小變化時，需要調整手爪的位置才能保持物體的中心位置不變。平動型：手指由平行四桿機構傳動，當手爪夾緊和松開物體時，手指姿態不變，作平動。平移型：當手爪夾緊和松開工件時，手指作平移運動，并保持夾持中心的固定不變，不受工件直徑變化的影響?；剞D型圖例：壓縮彈簧拉伸彈簧平動型圖例：平移型圖例：該絲桿的螺紋具有什么特點？此時手部是張開還是合攏？4．按夾持原理分：

手指式：外夾式、內撐式、內外夾持式。平移式、平動式、旋轉式。二指式、多指式。單關節式、多關節式。吸盤式：負壓吸盤：真空式、噴氣式、擠氣式。磁力吸盤：永磁吸盤、電磁吸盤。五、典型結構

氣動手爪圖例：問題：1、分析手部的運動。2、手部作的是什么類型運動？機械手爪圖例：齒輪齒條式手爪重力式手爪滑槽式手爪撥桿杠桿式手爪電磁吸盤圖例:3．真空式吸盤：構成:由真空泵、電磁閥、電機和吸盤等構成。工作原理：形成真空吸附工件：電機→真空泵→3＃電磁閥左側→從吸盤5處抽氣釋放工件：電機、泵停轉→大氣經6?？凇?＃電磁閥左側→3＃電磁閥右側→送氣至吸盤5處真空吸盤控制系統圖例：1DT2DT真空吸盤結構圖例：4．自適應吸盤：結構特點：

該吸盤具有一個球關節，使吸盤能傾斜自如，適應工件表面傾角的變化。5．異形吸盤：結構特點：

可用來吸附雞蛋、錐頸瓶等物件。擴大了真空吸盤在機器人上的應用。6．噴氣式吸盤：工作原理：壓縮空氣進入噴嘴后，利用伯努利效應，當壓縮空氣剛進入時，由于噴嘴口逐漸縮小，致使氣流速度逐漸增加。當管路截面收縮到最小處時，氣流速度達到臨界速度，然后噴嘴管路的截面逐漸增加，使與橡膠皮碗相連的吸氣口處，造成很高的氣流速度而形成負壓。應用：在工廠一般都有空壓站，噴氣式吸盤在工廠得到廣泛的應用。噴氣式吸盤圖例：7．擠氣式吸盤：主要構成：吸盤架、壓蓋、密封墊、吸盤工作原理：擠氣式吸盤工作原理圖：六、手部結構的應用實例1．平行指手爪機構：工作原理：

回轉動力源1和6驅動構件2和5順時針或逆時針旋轉，通過平行四邊形機構帶動手指3和4作平動，夾緊或釋放工件。2．設有檢測開關的手爪裝置：工作原理：

手爪裝有限位開