夹持外圆件的上下料机械手的设计（全套含CAD图纸）
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智能移动机器人平台 作者 JC 个 完成 机器人和自动化系统学位 的 报告提交给普利茅斯 大学 2003 - 2004 序言 这篇报告介绍了智能移动机器人的理论和关注的焦点是相关问题的解决并对不同方法做了具体补充。在为了完成自主移动机器人设计、建造和测试这个项目。设计的机器人和轮椅大小差不多 ,使它能绕着建筑物行走。它为未来导航系统的发展提供了一个平台。它有能力成为一个完善的服务机器人。它在未来领域的发展已经被确定。一个避障系统已成功应用是为了证明这些。它的最大速度为 /秒 。 在不同领域的一个研究领域 ,例如快速传感技术超音波测距 ,轨迹生成的快速运动和避障 ,被执行了。 测试完成之后 ,为了确认轨迹生成的理论。 该报告深入了解电路设计的细节。并且完成了现代微控制器模块设计。由于灵活的设计、模块提供了另一个学生项目基地 ,包括这一个 。电力电子设计提供的直流电机的电流上升到 30安培 每频道 。这个线路的最大电力不需要昂贵专门的组件。 该项目顺利完成。 这是部分的最后一年 ,在本科学位课程和换向机器人自动化系统 。 致谢 作者特别感谢为这项工作默默付出的他的许多同学。 同时感谢我的主管的圭多 士，保罗罗宾逊博士。潘根华博士和讲师艾伦辛普森，的曼塞尔戴维斯博士，菲尔博士 3 年来支持我。此外，我从大卫和罗杰鲍尔斯，鲍勃布雷，工学硕士， 得路德，菲尔霍尔和菲尔布朗得到了良好的 技术支持。 最后笔者希望向他的家人致敬。我的父母（本和玛丽亚狼 ),在经济上支持我并且用很多方法鼓励我。特别要感谢我美丽的妻子 , 她在许多方面支持和宽恕。 没有她的道义支持这个项目可能不会完成。 普利茅斯大学 2004 年 4 月 目录 序言 2 致谢 3 目录 4 第 1章 概述 7 第 2章 智能移动机器人原理 8 第 1节 数字控制器 8 样和量化 8 D 转换 9 A 转换 9 样频率 9 迟 10 第 2节 轨迹生成 10 11 塞尔曲线 13 线指引 14 线指引线 14 量场 15 场 15 于矢量场极限环 16 量场融合 17 动款匹配的动力动机器 20 第 3节 造型移动机器人 20 第 3章 设计与实现 22 第 1节 规格 22 第 2节 机械设计 22 架 22 向 23 速箱 24 度 25 第 4章 电子硬件设 25 电电路 25 片机模块 26 音波传感器 28 编码器 31 步设计 31 后轴角编码器及其特点设计 31 服控制器 32 力电子 35 路输入 37 路功能 37 障电流限制器设计 38 第 2节 沟通机载 40 行通信 40 2C 通讯 42 第 5章 智能控制 44 第 1节 运动学模型 44 量逆解系统 44 运动学算法 45 第 6章 用于指导的传感器 46 第 1节 位置 46 第 2节 遥感调查的速度和反应时间 46 第 3节 导航和制导系统造型 49 示制导系统 49 第 7章 三维监测界面 51 第 1节 51 第 2节 信息交换的远程监控 51 第 8章 项目管理 52 第 9章 结论 53 关键词 54 参考文献 55 附件 56 附录 1:册 (征求意见稿 ) 56 附录 2 :系统综述框图 63 附录 3:源代码 69 第 5 页 共 16 页 第 1 章 概述 服务机器人还没有现成的产品。为什么 ?因为需要研究有改善的课程 ,直到第一个真正的服务型机器人可以去投入生产。 一个服务机器人的需求是将融入到人类的环境中并与人类相同的速度来移动和运行。当前智能移动机器人通常缓慢移动甚至停止来测量。这将是其他人传递的障碍。缓慢的机器人是低效 甚至没用的 ,因为用户可能宁愿自己作 ,都比它快。这个项目是关于给机器人提供快速运行的平台 ,这样使移动机器人对现实生活中更有用。 作者在许多不同的项目中获得移动机器人的经验和知识 ,包括 :机器人足球 ,多的相关项目的信息可以在 2004):适当的时候 ,这些项目的知识有助于这份报告。尤其是机器人足球 ,在快速移动是必不可少的 ,理可开发和测试并转移到自然环境问题。 第 2 章 智能移动机器人原理 在本章将移动机器人的基本理论和原则进行解释。当该理论应 用于快速的机器人时，一定要特别注意其优点和缺点。 字控制器 大多数机器人应用使用数字控制器 ,因此基本的数字控制应给予及其优势的影响进行讨论。 一些数字控制的最重要的优点：括公元前（ 1992） 数字元件不易老化和随环境变化。 他们对噪声和干扰不敏感。 数字处理器是更紧凑，重量轻。（适用于内移动机器人） 他们更加灵活和强大。 微处理器和数字信号处理器成本持续下降。 第 6 页 共 16 页 然而它也有缺点： 由于有限的运算速度和信号的分辨率的限制字长的数字处理器。 （相比之下，当 模拟控制器在实时操作时，而该解决方案在理 论上是无限的。） 有限字长往往转换成系统不稳定。 对运算速度的限制，导致控制回路中的时间延迟这可能会导致闭环系统不稳定。 样和量化 大多数控制系统包含数字以及模拟信号。因此模拟到数字转换（ 反之亦然（ 发挥了重要作用。机器人可能有 A 至 D 转换器或车轮的轴角编码器的伺服系统。在这种情况下的采样和量化是必需的。 D 转换 一个模拟值发生在瞬间。由于数字号码的长度是有限的，模拟值四舍五入。这个过程被称为量化。最低的值或最接近的值，它可以圆整（ 1位），被称为量化水平。一个输出 转换器的停留时间 T 不变，直到一个新的元素已被转换和控制器。时间 T 被称为采样周期。处理器通常计算内通过控制算法输出采样周期。这意味着输出至少比输入迟 T。 A 转换 数字字转换成相应比例的模拟水平。“最小的一步，同一个量化级别限制的准确性。幸运数字模拟转换可以几乎同时发生。然而，直到一个新的值被转换 是分析零阶保持和框图建模过程的步骤。 图 1 采样频率 采样频率 s 必须选择一种方式，该控制器能应对改变输入值 v，干扰 w 和 控制器植物功能带宽 b。奈奎斯特 香农采样定理指出，采样频率必须至少两次信号的频率。事实上，这不会得到平稳的控制器响应。因此，一般情况下， 第 7 页 共 16 页 （ 1） （ 2） 当停留时间 系统的采样周期为 n。 通常控制器是用来控制移动机器人的发动机。机械运动时间常数与 此实际的采样频率不是很高。 （比如 50 1000如果机器人通过视觉控制，这将成为一个问题，因为电脑（目前）没有强大到足以提供一个视觉系统与 50频率相比。其他传感器，如轴角编码器，但不采取太大的 迟 在信号传输和传感器处理信息期间发生延迟，在数字控制系统中。延迟可能导致不稳定，必须保持在最低限度。如果延迟无法通过提高 功率或其他硬件来减少的话，预测控制方法可以在一定程度弥补延迟。预测控制方法往往需要一个控制过程的模型。这使控制器更复杂，正因为如此 ,它并非常见的。在快速机器人的情况 下，延误是至关重要的。减少的延迟增加了控制器的收益，因此可以改善瞬态响应。 迹生成 有许多方法来生成一个机器人的运动轨迹（路径）。通常轨迹发生器的输入数据是一个初始值，目标位置，可能是中间的航点或障碍。轨迹发生器是一个指导系统。导引系统通常是导航系统的一个子系统指导机器人向目标点而言，给它的导航系统。 快速的移动机器人必须以尽可能快的速度移动。因此，车辆速度和控制器收益达到了极限。如果所要求的轨迹超出系统能力可能出现下列问题： 在这个巨大的需求中输入非线性关系，如滑移和饱和度，可以使系统不稳定和机 器人旋转失控。 机器人不能按照所需的路径，可能会碰到一个障碍。 因此，有必要生成相匹配的车辆动态轨迹。 这里有一个已被调查过他们的基本轨迹功能概述的简介并讨论其优点和缺点。 弧是圆的一部分。通过计算一个圆圈，可以产生一个路径，起点和终点是圆的切点。计算半径与车轮速度 和机器人的转向有直接的关系。由此产生的每个车轮的速度有固定的比例，这是一个优 势，因为它简化计算。 第 8 页 共 16 页 切向加速度 则就会发生在之后的机器人控制器里。这增加路径下面的准确性。 (3) (4) 结合 : 半径 R 是已知的轨迹发生器。加速度 | K 仅限于 K 和机器人 v 的前进速度，通常是一个机器人控制器输入，可以根据需要设置。如果机器人需要在一条直线上移动半径是无限的。在这种情况下，算法必须算作一个例外。 图 2 这里是一个例子，作者采用了一圈接近目标点从 0度水平的轨迹后才能继续。这个例子取自机器人足球。机器人旨在视线指导的的 格后， 可以进入在 将退出圆与球碰撞时，并继续直线运动和轻微的加速对运球向目标。 第 9 页 共 16 页 图 3：圆直线移动的轨迹应用于机器人足球 这一战略已实施于一体的世界上最成功的机器人足球战略：韩国大学和 到北京李等人（ 1999）。它有笔者也进行了测试。图 3显示了从 种方法的主要缺点是：避障和在动态环境变化的其他因素难以和直圆直刚性结构相结合。优势是简单，匹配容易和预测的轨迹机器人动力学动作准确。 塞 尔曲线 贝塞尔曲线可以被定义为与两条直线相切的一条曲线。选择第一条直线时要通过机器人的初始位置并且第二条直线要通过终点。第一直线确定机器人的方向 。第二条线的方向决定机器人从哪一方接近目标（最后的姿势）。这是形成这种轨迹的非常好的一个性质。主要缺点是贝塞尔曲线数学的复杂性曲线 ,使得它难以创造的轨迹一个机器人能跟随在高速状态下。当要求机器人沿目标曲线运动时作者进行了贝塞尔曲线实验。一旦机器人靠近目标点 ,下一个目标点将被确定路。 当机器人开始运动时，需要转 90度。它从（ X，Y） =（ 57,15）点开始运动。线 上的点确定了产生的轨迹。当改变机器人方向和速度这两者之间的关系不平衡时，会使机器人离目标很远。 实际上机器人的路径是小三角形。 图四 :贝塞尔曲线轨迹 第 10 页 共 16 页 与第一个实验相比这个实验起点和终点的 方向比较小，起点 (x,y)=(77,12) 并且速度减小了。 机器人沿被要求和相当精确的轨迹运动是没问题的。 图 5:贝塞尔曲线轨迹 通过旋转机器人可以沿直线移动到目标点。对轮式机器人而言，没有切向速度只有 微分 转动的可能。该系统的主要优点是，它是简单，准确。主要缺点是速度， 因为机器人必须停止转动。 线指导线 也被称为导弹制导与直线的指导有关，但这个时候机器人移动比目标方向 稍高。如果向量从机器人指向目标点，那么它的角度 = 表明机器人应该沿仰角方向运动。 一个向量场实质是由一个 2个向量由大小和方向组成，向量对于速度和航向角而言相当重要。 大小被认为是向量场中很重要的问题，大小对于通过每个向量组合成为向量场是很有用的。越重要的向量越长，航向角贴近的是更加重要的向量。 一些向量场产生器，像是基础的势场产生法，是不考虑 大小的。这种情况下大小经常被忽略。 势场的一些理论像是轨迹的概念是从物理领域中的电学部分中分化而出的。 引力场公式如下 ： 第 11 页 共 16 页 这里 是一个冲起始到目标位置的向量 是一个从起始指向机器人的向量 是一个表征机器人当前位置的单位化的长度和预计的角度。 结果是指向目标的。引力场是关联其中的可视的指引。 斥力场产生背向目标的向量。等式是 表格 6： 引力场 表格 6 展示了一个引力场指向目标点（ 在当前应用的机器人仅有当前位置的向量才 加入计算 ，对于多为图表像表格 6这样，机器人可以在场中任何可能的地方，同时也可以在任何点长生向量。 极限环是非线性控制理论的一部分。但是一个表格能够表现极限环的属性，像是表格 7，第 12 页 共 16 页 那么这个表格便可以适应路径生成。此问题更深入的解读请阅读 2000）。极限环的非线性功能的第二位表现为一个向量场包含一个单位环。单位环外的向量将产生于单位环相切的方向。这可以看成是一个圆弧 /圆轨迹生成率可以引导机器人自动从任何方向进入该圆。最终生成的向量场可以用来产生圆弧轨迹或者是用于 避障。 图表 7：极限环 极限环的缺点在于一旦机器恩跨过了单位元，向量场将指向中心。所以，具体实现极限环控制并不容易，因为机器人在接近单位圆时可能会稍稍的越过边界。 对这种场在单位环内进行修改时一个解决此种问题的可行的措施。 所有的可提供向量场都可以在同一时间进行讨论。作者开发了一种可供合并向量场合并的方法，该方法在 (2004)中论述。 约束和要求： 这种方法最好用一个例子来描述。一个典型的需要向量场 合并的地方在于当一个机器人R 需要避免和机器人 时。看下面图表 8。 在融合向量场过程中，需要一个加权函数。经验已经证明，高斯正态分布函数在合并两个场域是很合适的方式。（一个圆柱体或是一个椎体都可能产生一个突然的冲击以使航向角发生变化并产生激发不稳定现象。） 第 13 页 共 16 页 图表 8：回避方案 角和当前的机器人航向角 是不同的， 角是表征机器人和障碍物碰撞程度的量。这个角度越小，碰撞事件发生的情况就越小，同时避开障碍物的可能性越高。 这个机器人的任务是走到 点。 为了将拦在它和目标点之间的障碍物也纳入考虑，那个机器人就必须计算障碍物和自己的距离。这个距离在式子中是以矢量 障碍物的距离越短就意味着避开障碍物的重要性越大。 一个回避向量场 应该被定义的和任务向量场 准化后的目标向量是 。 提供的两个向量 和 是用高斯加权方程 加在一起的 这里： 是结果典型的目标向量 M 是一个固定的加权因素 G()是高斯方程。 是对高斯方程的安全系数 是高斯方程的分布 我们可以知道要回避一个障碍，本质上有两个因素 。 和 作者按对于在场 域内特定点完成这个任务的重要程度关联每个向量的长度来作为向量融合的基础原则。 和 的长度。 第 14 页 共 16 页 表示 所能带来的最大的安全度。 将会到这更高的角度。这已经是被认为很重要的。机器人距离障碍 最终，结果向量场 为机器人表征了新的瞬时航向角。 在不同速度的足球机器人上实验，最大速度为 3米每秒。坐标系统已英寸为单位。 表格 ：在 表格 10:的避障路径 第 15 页 共 16 页 表格 11: 作者当前的尝试是将势力场的路径和机器人的动态模型进行对比以决定是否机器人会按路径移动。这可以在频域进行，通过在需要按路径行动时对机器人频宽加上模型频宽和输入信号作比较来进行研究。这种方法可以进一步研究。这可以为根据机器人频宽定制向量场提供基础。 型化移动机器人 这一章研究的是开发和理解分析运动机器人的运动学模型和致力于控制运动模型上运动链的每个马达。此理论更深入的阅读请参阅 J (1991)章节 书参考 P (1986)。 和机器人手臂的模型化很有用（机械手运动学）。 差动驱动机器人 差动驱动是模型化一个移动机器人的一种简单方法。这也是为什么这种方法如此的普遍。这种机器人是由 2 个对角线发转车轮组成，具体见表格 器人将会走直线。如果一个轮子比另一个轮子比另一个快，机器人将会转圈。如果一个轮子开向反方向同速度，机器人将会在原地打转，“在一点上” 。 雅克比轮的矩阵如下： 这里 是绕机器人中心的角度向量，具体看图表 16 页 共 16 页 雅克比轮和 P 进行联系。 P 表示机器人姿态。机器人姿态可以表征机器人运动相对地板的运动程度。 指示机器人的瞬时航向角。 假设没有摩擦，轮子的方向会指向正前，瞬时和速度方向一直。这种现象的优点是计算简单。缺点是不能向侧移动。 图表 12:差动驱动机器人 - 1 - C to n 003- 2 - an to of on to In to an of a to it to It a on It to be a of An in to .5 An of as in to of a to of as C up 0 of a in It is of in - 3 - he is to of to to my r. an me I to to My me me in go to my in 004 - 4 - F . 2 . 3 F 4 1 . 7 2 F . 8 . 8 8 D . 9 A . 9 . 9 . 10 . 10 . 11 . 13 . 14 of . 14 15 15 . 16 17 to . 20 20 3 . 22 . 22 . 22 - 5 - . 22 23 . 24 . 25 . 25 . 25 . 26 . 28 . 31 . 31 31 . 32 35 . 37 . 37 38 . 40 40 2C . 42 4 . 44 . 44 44 . 45 . 46 46 of . 46 49 . 49 5 3D . 51 51 . 51 6 . 52 - 6 - 7 . 53 . 54 . 55 . 56 : . 56 : . 63 : .- 7 - 1. an go of be to a by at as or to be a or do if it is is a in be on C (2004): of to be to - 8 - 2. F n be be to is to of be of of of (1992) to to ( on to of (In in is on in in as as to an A or on In is - 9 - D n is at a of a is to be is or it 1 is of a A a a is by is an by is at to A is a of is to of a DA is a is is as a in . at of he sw be in a to in be at In a as a of sw be to - 10 - 10 (2) ET is nw of to in is to in of a is (0 1000 If is a at to a a 0as do PU be of in a to be to a If a be by PU or to a of to be is it is so In of A of to a a to to a is an a or A is a a of a a to a to it by to as as to If is - 11 - - On as of an is a to a is an of be of a A be by a of is to of of is an it ta be in of (3) rv=w (4) (5) t= (6) r is ta is of v is a be as If is to in a be In an - 12 - : is an a a in to in a is i1 of i1 is to at It a in to : to in of ee et 1999). It by a a of is in a to of - 13 - be as a is to is to go is go of of is of of is it to a at to As as to be 90 5 50 55 60 65 70 75 80X in 4: is to 0 It x,y) = (57,15). If a in is is - 14 - 01520253035404540 45 50 55 60 65 70 75 80X in 5: n is in x,y) = (77,12) no to a by it to it in a a a is of is it is is to of is to up If is be - 15 - is a 2A of or as a an is by of is be of as In is he of as is an of a in an is as (7) is a to is a to is of at is is to of A is . is (8) - 16 - : a a (0,0) . In an at of is is to be in in at of of a a , be 2000). of nd be as a a be It be as an up in be a or : he of is a in a is 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 摘 要 随着科学技术的发展，人类社会进入了一个以自动化和电子技术为标志的新时代。自动化机械大量应用于工业工程中，其中工业机械手的应用最为广泛。工业机械手是一种模仿人手动作的机器，可以取代很多的人工操作，并可以取得更高的效率。 本论文介绍了用于夹持外圆件的上下料机械手的设计。它采用液压驱动，点位程序控制，动作平稳，控制方便。 本论文主要阐述该机械手的升降和回转的设计和计算。首先从机械手的基础知识介绍有关机械手的组成、分类、腕部及臂部设计、液压控制的多种方案，再从本次设计所要求的功能原理设计开始，对于不 同的方案加以比较和论证，从中可确定出最优方案，并采用其方案，在对其的结构设计的基础上，对其驱动力和驱动力力矩进行计算。着重阐述了机身的设计，具体阐述了机械手的设计原则和步骤，分析了设计时应注意的问题，并对机械手的平稳性及定位精度给予详细的论述。设计并分析了该机械手所用的液压控制的方法和过程。由于经验不足，知识有限，难免有误，有待改进。 关键词 机械手；液压；驱动力；定位精度 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 of a is in of is of a of a of to to a It to a of s of in in in of a a to to in as to its of of as to its of in a of to of of is do to 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 目 录 摘要 I 绪论 1 1 工业机械手的概述 3 业机械手的分类 3 业机械手的组成 4 械手的自由度和坐标形式 5 2 自动上下料机械手的总功能原理及各部分设计 7 能原理设计 7 部设计 7 部设计要求 8 部结构 8 持式手爪的计算 11 部设计 13 部设计要求 13 部结构 14 部设计 15 部的设计要求 15 部的结构 20 部的伸缩运动结构 20 部的伸缩油缸的计算 21 部的回转运动 23 部的升降运动 24 部升降油缸的计算 25 3 机械手的其它部分装置 28 程限位装置 28 冲定位装置 28 4 机械手的总体方案总结 30 动方案的确定 30 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 格参数 30 构特点 30 械手的液压传动系统 32 械手的缓冲与定位 34 参考文献 35 致谢 36 附 录 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 绪 论 在现代工业自动化生产领域里，材料的搬运、机床的上下料、整机的装配等是十分重要的工作环节，而实现这些环节的自动化将大大提高生产效率，减少成本。用自动化机械代替人的工作可以减少事故的发生。工业机械手就是为了实现这些环节的自动化而设计的。 自动化上下料装置是散乱的中小型工件毛坯经过定向机构实现定向排列，然后顺次地由上、下料机构把它送到机床或工作位置去，并把工件取走。如工件教大，形状复杂，很难实现自动定向，则往往通过人工定位后，再有上下料机构送到工作地点去。 在成批大量生产中，尤其要 求在生产率很高，机动工时很短的情况下，单纯的上下料装置很难满足要求，机械手就是在上下料机构的基础上发展起来的一种机械装置。开始主要用来实现自动上下料和搬运工件，完成单机自动化和生产线自动化。随着应用范围不断扩大，现已用来操作工具和完成一定工作，减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高生产效率。 目前我国研制使用的工业机械手大多数是属于专用机械手，仅有少量的通用机械手。由于通用机械手改变工作程序比较方便，特别适用于多品种、小批量的生产。 通用机械手在工业生产中的应用只有二十来年的历史。这些装置在国外得到相当重视 ，到七十年代，其品种和数量都有很大的发展，并且研制出了各种具有感觉器官的工业机器人。 我所设计的是生产线用上料机械手。是为精锻机设计的配套自动送取锻料设备。属于圆柱坐标式，全液压驱动机械手，具有手臂升降，收缩，回转和手腕回转 4 个自由度，执行机构由手部 ,手腕，手臂伸缩机构，手臂升降机构，手臂回转机构组成。它开始工作是被加热的坯料由运输车送 2 到上料位置后，自动上料机械手 3 将热坯料搬运到立式精锻机 1 上锻打，其成品锻件由下料机械手 4 从立式精锻机上取下并送到转换机械手 5 上，转换机械手先把锻件翻转 90 成水平位置，由炳烷切割装置 6 将两端切齐，切割完毕，转换机械手的手臂再水平回转 87 ，将锻件水平放置到下料运输装置 7 上，运送到车间外面的料仓库进行冷却。自动上料机械手 3 在此精锻生产线上可以完成取料、喂料和变换工位等动作。其配置如图。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动上料机械手配置示意图购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 工业机械手的概述 1 1、工业机械手的分类 工业机械手目前在国内是专用机械手和通用机械手的统称。 专用机械手是指附属于主机、动作程序固定，一般没有独立控制系统，只做专门用途的自动抓取 或操作装置。 通用机械手（国外泛称工业机器人）是指程序可变的、独立的、自动化的抓取或操作装置。 目前多机械手尚无明确的分类标准，全国各地区尚未统一，我们按目前应用比较多的两方面进行分类： （一） 按搬运的工件重量（或称臂力）分类 1 小型的 臂力在 1 公斤以下； 2 中型的 臂力在 130 公斤以内： 3 大型的 臂力在 30 公斤以上。 目前大多数的工业机械手其搬运重量为中型的。 （二） 按机能分类 1 简易型通用机械手 有固定程序和可变程序两种。固定程序由挡块或凸轮转鼓控制；可变程序用插销板来给定程序。 这种机械手多为气动 或液压驱动，结构简单，成本较低，改变程序较容易。只适用于程序较简单的点位控制，实现重复性操作作为一般单机服务的搬运工作也完全够。目前这种机械手的数量最多。 2 示教再现型通用机械手 这种机械手由人工通过示教装置领动一遍，或者预先操作给定一遍，称为示教。它由磁鼓（或磁带、磁芯）把程序记录下来，以后机械手就自动按记忆的程序，重复地进行循环动作。 这种机械手多为电液伺服控制。与前者比较，这种机械手可有较多的自由度，有可能实现连续轨迹控制，能进行程序较复杂的作业，通用性较大。 3 具有视觉、触觉的通用机械手 这种机械手由电 子计算机控制，装有电视摄像管和传感器等，因而具有视觉、热感、触觉等。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 业机械手的组成 工业机械手的结构有简单的也有复杂的。但从结构形式分析，主要有执行机构、驱动机构、位置检测装置和控制系统等组成。 （一） 执行机构 它包括手部、腕部、臂部、立柱和基体等构件组成： 1手部 是夹持工件的构件。它由手爪和夹紧装置两部分组成。手爪有夹紧和松开动作。夹持式手爪的形式和人的手指相仿。另外还有真空和电磁吸盘（相当于手爪），用来吸取表面光滑的零件或薄板。有的手爪还可以夹持一些专用工具，如喷枪、扳手、焊接工具等。 2腕部 是联接手部和臂部的构件，起支撑手部的作用。它可以有俯仰、左右摆动和回转三个运动。特殊情况下可以增加一个横向移动。有的机械手没有手腕动作。 3臂部 是支撑手部、腕部的构件。机械手的臂部是为了取代人的手臂而研究设计的，但是它却达不到象人手臂的灵巧和适应功能。因此，只有把结构简化，把运动轨迹分为沿三坐标轴线方向往复移动和绕三坐标轴线进行回转。一般手臂具有前后伸缩、左右回转、上下升降或上下摆动等几个运动。根据需要可选其中一个、二个或三个运动。 4立柱 是支撑手臂等构件的。一般机械手的立柱为 固定不动的，也有的因工作需要立柱作横向移动，此种称可移动式立柱。 5行走机构 机械手要求完成较远距离的操作时，可增加滚轮、轨道等行走机构。 （二）驱动系统 驱动系统是驱动臂部、腕部、手部的动力源。它有气动、液压、电力和机械式等四中形式，由直线缸、回转缸、各种阀、管及管接头等组成。 （三）控制系统 控制系统是机械手的重要组成部分，它是支配机械手按规定程序、行程和速度进行运动的装置。它必须保存或记忆人们给予机械手的指令信息（如动作顺序，到达位置和时间信息）。机械手工作时根据这些信息对机械手的执行 机构按程序发出控制指令，必要时还可以多机械手的动作进行监测，当动作错误或发生故障时可发出警告信号。 （四）行程位置检测装置 行程位置检测装置的作用是控制机械手每个运动的运动位置，或将运动系统的位置购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 反馈给控制系统，再由控制系统进行调节，使机械手实现位置精度的要求。 （五）辅助装置 1基体 是机械手的基础部分。机械手的执行机构各部件，驱动系统都安装在基体上，它起支撑作用。 2油箱 用来储存油和供 油的装置，并使油散热和杂质沉淀。 3气缸 贮存压缩空气。 械手的自由度与坐标形式 机械手的运 动可分为整机运 动、本体运动、臂部运动、腕部运动、每 个运动坐标称为自由度。 一个机械手有几个运动就叫有几个自由度。手爪的抓取动作（指的是手爪的夹紧和松开）不计在自由度数目内。 1整机运动 是指整个机械手作为一个整体运动，如整机行走。 2本体运动 是指机械手的本体部分运动，如本体横向运动（整个手臂沿 Y 坐标轴的移动），可参看图 1 3臂部运动 臂部一般有三个自由度，即臂部直线运动、回转运动和上下摆动运动。它分四种坐标形式，即： 图1种坐标形式示意图 直角坐标式用（ X、 Y、 Z）表示，机械手的臂部 可做前后、左右、升降三个移动，如图 1示。这种坐标形式直观性好，结构简单，但惯性较大，占用的空间也较大，一般多安装在架空的梁上。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 圆柱坐标式用（ X、 Z、 C）表示，见图 1有二个移动（伸缩和升降）和一个转动。这种坐标直观性较好，结构简单，所占空间较小，动作范围较大，是应用最多的一种。 球坐标式用（ X、 B、 C）表示，见图 1有一个移动（手臂伸缩）和两个转动（左右回转和上下摆动）。这种坐标形式结构较复杂，但惯性不大，本体所占的空间较小，动作范围比圆柱坐标式更大，在通用机械手中应用较多。 多关 节式用（ C 、1B、2B）表示，见图 1有三个转动（左右旋转、两个关节旋转）。这种坐标形式运动件的惯性较小，本体占空间不大，而动作范围大，并且可以绕过障碍物抓区工件，但是其结构复杂，位置精度难于控制，故应用比较少。 4腕部运动 基本上有三个自由度，如图 1示。绕 X 轴的运动叫回转运动；绕 Y 轴 转动叫俯仰运动；绕 Z 轴运动叫左右摆动。 要确定抓区工件的空间点位及 方位坐标，有臂部三个 自由度和腕部三个自 由度就足够了。 图 1腕运动示意图 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 2 上下料机械手的总功能原及各部分的设计 能原理设计 功能原理设计是针对某一确定的功能要求，寻求一些物理效应并且借助某些作用原理来求得一些实现该原理的解法原理。其特点是对于某一产品的特定的工作能力进行抽象化描述，是指某一机器所有的转化能量特性和其他物理特性。其描述方法较像工程学中常用的“黑箱”法来描述。 任何一个技术系统中都有输入和输出，把 技术系统抽象成黑箱。起输入用物料流 M、信息流 S、和能量流 E、来描述其输出用相应的 M、 S和 E来描述。 操作指令 S S 显 示 物 料 M M送到机床 电 气 能 E 功能原理设计是一种综合。综合是不能有任何方法 可循的。它能要求解决的问题是有很多 解的问题。它既不是只有唯一解，又不是绝对无解，而且也很难得到绝对理想的解。一般来说，在构思阶段，应尽可能收集各种可能的解法，以便在众多的解法中选出较多满意的解决方法来。 总功能分解成若干个功能元素为： 夹持 松开 上升 下降 伸 缩 转位 复位 根据仿生学的原理，机械手的功能单元可以分为： A： 手指 夹紧、松开工件； B： 手腕 回转、平移、俯仰等功能； C： 手臂 伸缩使工件沿直线运动； D： 底座（机身） 升降手臂，回转手臂； E： 缓冲器于定位 回转、升降、伸缩、缓冲、定位； F： 电气控制部分 控制各部分协调动作； 部设计 机械手的手部是用来抓取并握紧工件的，它包括手爪和夹紧装置两部分。夹持工件购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 的迅速、灵活、准确和牢靠程度，直接影响到机械手的性能，是机械手的关键部件之一。 部设计要求： 1手部应有足够的夹紧力。除工件的重力外，还要能不使工件在传递过程中松动或脱落； 2夹持范围要与工件相适应。手爪的开闭角度（手爪张开或闭合时的极限位置所摆动的角度）应能适应夹紧较大的直径范围； 3夹持精度要高。既要求工件在手爪内定位准确，又不夹坏工件的表面。一般需根据工件的形状选择相应的手爪结构：如圆柱形工件应采用带 V 形槽的手爪来定位；对于工件表面光洁度要求较高的，应在手爪上镶铜、夹布胶木或其它软质垫片等； 4夹持动作要迅速、灵活； 5手部结构要简单紧凑、刚性好、自重轻、易磨损处应该便于更换，在腕部或臂部上安装要方便，更换要迅速。 部的结构 手爪的类型大致分为下列三种： 1夹持式手爪：根据手爪的动作可分为回转型和平移型；根据手指的数量可分为双指式和多指式；根据夹持工件的方法又可分为外卡式和内胀式两种。 2吸附式手爪：分为真空吸盘式和电磁吸盘式两种。真空吸盘式又可分为真空泵式和气流负压式。 3带视觉或触觉的手爪。 根据所设计课题的要求，该机械 手是用于生产线上下料的，其抓取的工件是 外圆件，所以可以不考虑吸附式手爪和带视 觉或触觉的手爪。所以重点在于夹持式手 图 2杆滑槽式手爪结构 爪。 下面介绍一些常用的夹持式手爪结构。 1 杠杆滑槽式手抓结 构 图 2其一种杠杆滑槽式手爪结构，它通过活塞杆 1 的销 2 推动手爪使之张开，活塞向右移动使手爪闭合。图 2是一种杠杆滑槽式手爪结构，其原理同图 2样，只是工件形状不同 手爪夹持部分改变相应形状。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 图 2适用于夹持模锻或铸造的毛坯的杠杆滑槽式手爪结构。毛坯上的拔模斜度往往造成夹紧后在移动过程中从手爪中甩掉，所以增加了一块背板，并用平头螺钉压住，调整合理的间隙，使其手爪只能按夹紧的方向运动而不致扭动。在背板上安装三个弹性定位销，以保证工件的稳定 图 2持菱形工件 定位，在手爪上安装的 120 V 形活动钳口，可根据夹持不同直径的工件进行更换。 杠杆滑槽式手爪结构应用的比较多，其特点是结构简单、动作灵活、手爪开闭角度大、夹持工件范围较大。 2 连杆式手爪结构 图 2其一种连杆手爪结构，它有两副手爪，分别抓在已加工的两个轴颈上，手爪的夹紧与松开，由油缸和杠杆机构带动，杠杆连接于活塞杆末端，当活塞上下运动时通过杠杆的作用驱使手爪夹紧与松开，以便完成抓取动作，工件在手爪内可以自由摆动，借其本身重心位置，使弯头总是向下方。 图 2杠杆滑槽式手爪结构 图 2图2抓取两个工件的连杆式手爪结构，设计应用单向活塞以简化油路。图示位置为夹紧状态，靠弹簧松开工件。 图 2为抓取短台阶式圆形零件而设计的连杆式手爪结构，为了减少由于偏重力矩而引起夹紧不稳的情况，在手爪上设计了一个支持小圆柱形台阶的托板。 图 2抓取两个工件的连杆式手爪结构 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 图 2杆式手爪结构 图 2为既可抓取大直径的工件，又可以抓取小直径的圆柱形工件而设 计的双活塞连杆式手爪结构。从图 2看出，活塞的运动在抓取不同直径的工件时是不一样的。当抓取小直径工件时，活塞是向下夹紧，向上是松开，如图 2抓取大直径工件时，如图 2示，则活塞向上是夹紧，向下是松开。 上面介绍的几种结构所夹持的工件，都是圆形或者是对称物体，对于非对称或者异形的工件， 需要对手爪做相应的设计。图 2夹持非 对称工件的手爪结构图，为了简化管路设计，采用单向 活塞，用弹簧推动活塞使手爪松开。 图 2活塞连杆式手爪结构 连杆式手爪结构的特点是夹紧力大，各机件间的连接用圆柱销，磨损较小，若设计得当可自锁。但结构比较复杂，手爪开闭角度较小，适用于抓取重量较大的工 图2杆式手爪结构 件。 3齿轮齿条式手爪结构 图 2齿轮齿条式手爪结构图，可用液压或气压驱动，夹紧油缸 图 2轮齿条式手爪结构 活塞杆上加工出齿条，当活塞向左移动推动中间齿轮旋转，中间齿轮又带动扇形轮夹紧工件。图示位置为夹紧状态，若前腔进油则使手爪松开。 图 2夹持板块用齿轮齿条 式手爪结构，为了保持较大的夹紧力和手爪运动时保持平行移动，采用了双支承板结构。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 图 2用弹簧复位的齿轮齿条式手爪结构图。它是由活塞杆上的齿条，直接推动扇形轮爪，而使轮爪松开。在弹簧的拉力下使手爪常处于夹紧状态。 图 2另外一种常弹簧复位的齿轮齿条式手爪结构。它 图 2夹持方形工件齿轮齿条式手爪结构 是在活塞杆上安装圆形齿条，当活塞向右移动，齿条推动轴上的小齿轮旋转，而在轴上的小齿轮上镶个扇形轮，扇形轮旋转带动小齿轮旋转，小齿轮带动爪体往中心平行移动，使手 爪卡紧工件。当需要松开时，驱动源压力消失，由于爪体内两个弹簧力推动向外移动，推动相应齿轮系反响旋转，与活塞内弹簧力一起使手爪松开。 图 2齿轮齿条式手爪结构 齿轮齿条式手爪结构特点是动作灵活，手爪开闭角度大，夹持范围大，但 是齿轮齿条结构，两个齿轮对称性的调整比较困难，这种结构夹紧力小，因此多适用于中小型重量的工件。 除了以上几种手爪结构外，还有锥体 图 2齿 轮齿条式手爪结构 杠杆式手爪，长轴多爪式手爪结构，平移式手爪结构，锥体杠杆式内孔夹持手爪等。 持式手爪的计算 1夹紧力的计算 夹紧力 321 式中： 1K 安全系数一般取 ； 2K 工作情况系数，主要考虑惯性力的影响。 2K 可以近似 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 的按下式估算， 12 ，其中 a 为被抓取工件的最大加速度，g 为重力加速度 米 ； 3K 方位系数； G 被抓取工件的重量 根据本次所设计的手爪结构 设 1K = 所以 N = o 852c o 计算取 计算实际2确定油缸直径 D 因 为 24 实际 选取活塞杆直径 d=力油工作压力 2294 厘米牛顿P ， 所以 2 际据油缸内径系列（ 油缸内径为 0 则活塞杆直径为： 60 部设计 腕部是连接手部和臂部的构件，它有独立的自 由度，使机械手适应复杂动作的要求。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 8 腕部的动作有绕 X 轴运动称为回转；绕 Y 轴运动称为俯仰；绕 Z 轴运动称为左右摆动；还可有沿 Y 轴方向移动的自由度。 部的设计要求： 1腕部自由度的选取 在臂部运动的范围内，当可以满足抓取工件和传送工件等要求时，应尽可能不设计腕部的运动。这样，则可使机械手结构简单、制造方便和成本降低。 根据抓取对象和机械手的坐标形式的需要，可增加腕部的自由度。如腕部的回转运动，这是在手爪夹持工件后，需要翻转角度，或者机械手从一个工位转到另一个工位时，需要工件翻转。若是采用臂部回转 则使机械手的稳定性降低，因为，臂部长度大，回转时少有偏心（特别是高速回转时），使机械手的离心力增加，臂部振动加大，影响定位精度。因此，应设计腕部的回转。若机械手是球坐标形式，腕部应设计具有俯仰运动，以保证手爪处于水平位置，不影响手爪的工作。 还要根据加工工艺的要求，设计腕部在 Y 轴方向的移动运动。如机械手将工件送到某一工位后，需要把工件定位夹紧，为使机床运动简化，而要求腕部沿 Y 轴方向做少量的移位的运动。如用顶尖支承的轴类零件，在用机械手取下工件时，为脱离主轴顶尖而需要有腕部的横移运动。 总之，腕部自由度的选取 应在臂部自由度确定以后，再根据工件的料道位置、工艺要求、应用范围及制造成本等方面的综合分析，以确定最佳的方案，确定出腕部合适的自由度数。 2腕部的动作要灵活、自重要轻 在设计腕部结构时，应力求结构简单紧凑，减轻结构的重量。机械手配合机器运转，腕部的动作时间往往在几秒钟以内，甚至不超过一秒，所以腕部一定要灵活，在保证构件的强度和刚度的条件下，回转件尽量采用滚动轴承或滚柱，减少阻力，降低摩擦。 3 腕部运动位置要准确 手腕的回转、俯仰与左右摆动等运动位置都要求准确，除对零部件配合精度严格要购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 9 求以外，要采取措施消除 传动部件之间的间隙。根据需要可设置位置检测元件，来控制手腕的准确位置。 部的结构： 1腕部回转运动结构 （ 1）用回转缸实现小于 360 的回转运动 用回转缸的结构实现腕部的回转，图 2其 图 2腕回转结构图 应用的一例。图中件号 9 为回转油缸的动片，它的回转带动两手爪 6 驱使工件翻转 90 或180 。应用回转缸使腕部回转的机械手较多，因其结构简单。 （ 2）用齿轮齿条实现腕部的回转结构 图 2其中一种结构图，它的动作过程是：两个手爪与齿轮轴 7 连在一起，当发出回转信息后，液压油推动活塞杆 8 移动，活塞杆的齿条推动齿轮轴 7 使手爪回转 180 。 2腕部左右摆动结构 根据工件的工艺要求，需要手腕做左右摆动。对于抓取非中心对称的工件，当手臂回转时，工件方位变化，往往需要用手腕左右摆动予以补偿。 本次设计的机械手，它的腕部只需实现小于360 的回转运动，因此可以采用回转油缸。图 2该腕部运动的回转油缸的截面图。回转油缸的两个油孔分别进压力油时，推动动片连同转套一起回转，转套的端部通过牙嵌 式联轴器把旋转运动传递到回转轴，转轴端部的法兰盘与手部用螺钉联结，故手部和转套即实现手部的回转运动。手腕回转油缸其摆角可达 230 ，实际使用为180 ，其位置检测由行程开关实现，并由挡块定位。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 图 2手腕回转油缸截面图 为了使手部夹持热工件的手指远离油缸，此处采用了隔离套，减少热锻件的热量对油液的影响，以保证油缸的正常 工作和密封。 部设计 臂部是机械手完成各项动作的执行机构，也是其运动部分的主体。 在上面分析了机械手的四种坐标形式，综合这四种坐标形式运动的目的，是想达到人的手臂的功能，但是目前技术还是做不到的，因而把运动方式转化为直线移动和旋转运动，这样臂部的结构也就比较简单了。臂部和机座相连，可固定在地面上、机器上或悬挂在横梁滑道上以及可行走的机架上。臂部前端连接腕部或直接连接手部。 臂部的作用在于将手爪移动到所需的位置和承受工件、手部和腕部的重量。所以，臂部的结构性能、工作范围、承载能力和动作位置精 度直接影响机械手的工作性能。 臂部一般有以下几部分组成： （ 1）动作元件：如直线缸、回转缸、齿轮齿条、连杆凸轮等，它是驱动手臂运动的元件。动作元件与驱动源相配合，就能实现手臂的各种运动。 （ 2）导向装置：手臂在静止状态，要承受由夹持工件重量所产生的弯曲力 弯曲F ，以及由于载荷不平衡而产生的扭转力矩 M。在运动时又有一个惯性力，为保证手爪的正确位置和动作元件不受较大的弯曲力，手臂必须设置导向装置。 （ 2）臂：手臂上的动作元件、导向装置和其他装置都要安装在臂上，起支承、连接 和承受外力的作用。所以需要臂具有足够的刚性，以免承重后发生形变产生颤动。 （ 4）其他装置：如管路、冷却装置、位置检测机构等。 部设计要求 臂部设计首先要求实现所要求的运动，为了实现这些运动，需要满足下列几项要求。 1臂部应承载能力大、刚性好、自重轻 根据上述要求，在设计手臂时，要对其进行挠度计算，其变形量应小于许可变形量。我们知道悬臂梁（应当指出机械手的手臂结构不是悬臂梁）的挠度计算公式为： 3 式中： Y 挠度； 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 E 弹性模数； Q 载荷； J 惯性矩； L 悬臂长。 从上式可知，挠度与载荷、悬臂长成正比，而与弹性模数、惯性矩成反比。在 Q 与L 值已确定的情况下，只有增大 E J 值，才能减少梁的弯曲变形，而碳钢和合金钢的 66 之间。所以，为了提高刚度，从材质上考虑意义不大，主要应选用惯性矩 J 大的梁。现把几种常用梁的惯性矩列表比较如下（见表 2 从表 2知，在截面积和单位重量基本相同的情况下，钢管、工字钢和槽钢的惯性矩要比圆钢大得多，所以，机械手中常用无缝钢管作导向杆，用工字 钢或槽钢作支撑板。这样既提高了手臂的刚度，又大大减轻了手臂的自重。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 表 2 几种常用梁的惯性矩比较（以一种截面为例） 为了加大刚性，还应该采取以下措施： （ 1）在设计臂部时，元件越多，间隙越大，刚性就越低因此应尽可能使结构简单。要全面分析各尺寸链，在要求高的部位合理确定补 偿环，以减少重要部位的间隙，从而提高刚性。 （ 2）全面分析手臂的受力情况，合理分配给手臂的各个部件，避免不利的受力情况出现； （ 3）水平放置的手臂，要增加导向杆的刚度，同时提高其配合和相对位置精度，使导向杆承受部分或大部分自重和抓取重量； （ 4）提高活塞和刚体内部配合精度，可以提高手臂在前伸缩时的刚性。 名称 截 面 形 状 截 面 积（ 2m ） 每米重量惯性矩 4m 为圆钢的几倍 圆钢 )6( 钢管 )8()6( 工字钢 （ 16 号断面） 1180)18 ) 槽钢 （ 20 号断面） )1784( 128)28( 2 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 2臂部运动速度要高，惯性要小机械手的运动速度一般是根据生产节拍的要求来决定的。确定了生 图 2臂运动过程曲线 产节拍和行程范围，就确定了手臂的运动速度（或角速度）。在一般情况下，手臂的移动和回转均要求匀速运动（ V 和为常数），但在手臂的起动和终止的瞬间，运动是变化的。为了减少冲击，要求起动时间的加速度和终止前的减速度不能太大，否则引起冲击和振动。手臂的运动过程曲线如图 2示。 图中所示的 A 点为起动位置； B 点为开始缓冲位置； C 点为行程终点； 1t 和32t 和 4t 为制动（缓冲）时间； 1T 和 2T 为运动周期。 图 2示，为机械手的运动部分到达行程终点的瞬间，加速度的值依然很大（图示的，因此，惯性力必然很大，这势必引起强烈的冲击，这样的运动曲线应该设法消除的。 若将该机械手的运动过程按图 b 所示，并设 1T = 2T ，行程相等（即两条速度曲线， 1则 2v （或 2 ）必然大于 1v （或 1 ）。按图 b 所示的过程运动时小于，并且在行程终点的加速度值为零，因此停止的瞬间是无冲击的，这是较理想的运动方式，但是，因加速度是变化的，设计时也比较复杂。 对于高速运动的机械手，为了满足动作节拍的要求，其最大移动速度设计在10001500 毫米 /秒，最大回转角速度设计在 180 度 /秒内，在大部分行程距离上平均移动速度为 1000 毫米 /秒左右，平均回转角速度为 90 度 /秒左右。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 如果在图 2减少起动时间3冲）时间 4t ，则可缩短整个运动时间，提高生 产率。但是缩短3t 就会增加冲击力，影响机械手的定位精度。所以，必须采取减少惯性冲击力的有效措施。 手臂伸缩时产生的惯性力为： tg 惯式中： m 质量； a 加速度； G 手臂运动件重量； g 重力加速度（ /秒 2）； v 起动或制动前后的 速度差； t 起动或制动所需的时间； 手臂回转时产生的惯性力矩为： c )( 惯式中： 角加速度； 起动或制动前后的角速度差； J 臂部回转对回转中心的转动惯量； 臂部零件对其重心的转动惯量； J 臂部零件作为其重心位置的质点对臂部回转中心的转动惯量。 2 回转半径。 计算以把形状复杂的零件划分为几个简单的几何形状来计算。在有关书中可分别查出其 从上述公式可知，减少惯性力矩，可采用下列措施： （ 1） 减少手臂运动部件的重量，如采用铝合金等轻质材料； （ 2） 减少手臂运动件的轮廓的尺寸， 使手臂结构紧凑小巧； （ 3） 减少回转半径，在按排动作顺序时，一般是先缩会再回转或尽可能在较小前伸位置下进行回转动作。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 （ 4） 驱动系统中加缓冲装置。 3臂部动作要灵活 要使手臂运动轻快灵活，手臂的结构必须紧凑小巧，或在运动臂上加滚动轴承或采用滚珠导轨。对于悬臂式机械手手臂上零件的布置要合理，以减少回转升降支撑中心的偏重力矩。不然，会引起手臂振动，严重时会使手臂与立柱卡住别坏。对于双臂同时操作的机械手，应使两臂布置尽量对称以达到平衡。 4位置精度要高 手臂的刚性好，偏重小，惯性力小，则位置精度就容易控制，所以设计手臂时 要周密考虑和计算，还要合理的选择机械手的坐标形式。一般来说，直角和圆柱坐标式机械手位置精度较高；关节式机械手的位置最难控制，精度差；在手臂上加设定位装置和自动检测机构，来控制手臂运动的位置精度；还要减少或消除各传动、啮合件的间隙。 部结构 手臂
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