取料机械手设计+文献综述(3)
2．2 机械手组成
如图2-1所示为机械手的主要组成部分。
图2-1 机械手组成框图
2.2.1 机械手执行单元
机械手执行单元主要有以下几个构件：
（1） 手部
手部安装在手臂的前端，它与工件接触并对工件有力的的作用。根据手部对工件作用力性质的不同，可将机械手手部分为两大类：吸附式手部和夹持式手部。其中吸附式手部一般是通过吸盘产生吸附力（如吸盘内的真空流道使物体两侧产生压力差或吸盘本身产生的电磁力）来吸附工件。而夹持式手部由传动机构传递动力给手爪，此时手爪会产生抓取力以夹持工件。
（2） 手臂
手臂作为手腕和手部的支承部件，其刚度要求较高。机械手在手臂的准确引导下抓取工件，并移动到工作要求的位置，即通过手臂的引导使工件在不同位置之间来回运动。机械手的运动无非就是机械手的平动或转动，因此为了使工件能够准确地到达规定位置，手臂的优尔个自由度都需要精确定位，手臂的精度高低会影响机械手的位置精度高低，从而在一定程度上决定了机械手的性能。
（3） 手腕
工件的方位改变依靠手腕的摆动来实现，而手腕主要是用来联接手臂和手爪，作为二者间的“桥梁”以起到过渡的作用。
（4） 立柱
立柱用来支承手臂，在一定程度上增加了手臂的刚度，即提高了机械手的稳定性。
（5） 机座
机座一般位于机械手的底部，主要用来支承机械手部件，同时也装有机械手的许多组件[5]。
2.2.2 机械手驱动系统
驱动系统作为机械手的动力装置，为机械手的运动提供动力。目前液压或气压驱动应用地较多，只有在特定情况下才会采用电力或机械驱动。
液压驱动一般是用液压缸、液压泵等作为原始动力源，采用齿轮齿条等机构来实现机械手的直线运动，而采用摆动液压缸、齿轮等机构来实现其转动。液压驱动动作较平缓，因此耐冲击性好，而且还有无级变速这一功能，同时能够在任意位置停止，但其成本较高，结构较复杂，不易文修，液压元件对本身的密封性能要求很高。
气压驱动大多靠气压缸、气压马达等产生动力，由于空气容易压缩，因此它很难在中间位置停止，而且停止时很容易产生冲击现象，故在气压系统中一般都装有缓冲机构。但气压驱动成本较低，文修起来也十分方便。
电力驱动中驱动系统和控制系统可使用相同的动力，使用起来十分方便，但响应速度较慢。在电力驱动系统中机械手通常都采用步进电机或伺服电机。
机械驱动一般用于动作已经固定的情况下，即机械手动作已经规定好，无法做出更改，因此其工作速度一般都较快[6]。
2.2.3 机械手控制系统
机械手控制系统里存有程序，由它来控制机械手动作，完成机械手预定的工作任务。
插销板用在需要对程序进行修改的场合，不同的插销板对应着不同的程序，因此如果要改变程序，换另一种插销板即可达到目的[7]。
2.2.4 机械手位置检测装置
机械手的位置检测装置时刻检测机械手手部的空间位置，并与其规定的位置进行比较，一旦二者之间出现偏差，位置检测装置便会将其反馈给控制系统，然后由控制系统来改变机械手手部的位置，并让它运动到规定的位置，从而满足机械手的位置精度要求[8]。
2．3 机械手自由度
每一个物件在空间中最多可有优尔个自由度，即沿空间三个方向的平动和绕空间三个方向的转动。常用机械手的自由度数大多少于6个。
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