工业机器人手部的受力分析及设计计算.pdf

工业机器人手部的受力分析与设计计算 湘潭大学 胡道教 1输入～输出力的比率分析 一 般取 一4～6， 随着科学技术的飞速发展，工业机器人 得到了愈来愈广泛的应用。为了更好地发挥 即一 c5in(吾～壶)一47～7。11。 工业机器人的作用，对手部进行分析很有必 上述分析说明这类杠杆机构的最大优点 要。我们知道，手部的主要功用是当工件在 就是过死点位置时产生 自锁作用。 传送过程 中抓取和释放工件，当手指牢固地 上述方法还不是一种简便而 直 观 的方 抓紧工件时 ，可把整个系统当做静止状态看 法，最直观而又有效的方法就是虚功原理。 待，这时就可以用传统的静力分析方法来确 现 以实例来分析 (见 图．2)，根据虚功原理 定各种力的关系及大小，从而保证机器人可 我们可得方程式： 靠地工作。 一 P j。= ’V 1 (a) 现以实例说明手部输入一输出力的确 定 (见图 1)。 点的力平衡方程式为t 其中：v= = 。； 0) 1) 而∞——杠杆 2的角速 吱， ——扇形 a 齿轮的节圆半径，三—— 点至固定铰链点 其 中，P——驱动力 (输入力)J D 的距离。 ’ ’ 。——分别为杠杆 2作 用 的垂直分量 l，．为： 在杠杆 a和杠杆 5作用在杠杆6上的力。 由A(A )点力矩平衡方程式可求得抓取 力 (输出力)t 告=鲁= ·缶， (2) 图1 手部受力简图 图2 平行四连杆机构式的手部机构 ● 组台机床与自动化加工技术 Vcl=rococo=／ocosO (4) 即6z={ = 8·4 (8) 将 ： ∞和 V~L=locos0代入 (3)式 可求得输入一输出力的比率为 将 (8)式代入 (7)式后整理得。 e = e= F =一b(c ． (9) ；=鲁 。 ㈩ 一 另一实例 (见 图s)，瞬时中心确定在 同样可求出其它不 同手部的输入 一输出 3， 由于AOlO． 3∞A02OO‘3，则 的比率 ￡。为 了便于使用 ，现将一些典型手 {= 即 = ce 部的输入一输出力的比率e汇编于表 I中。 2抓取力的分析 再根据平衡条件得： ● P ＆ 一j’6f=0 工件在传送过程中，必须求出合理的抓 即P ·6·6