多指套筒类零件的拾取机械手爪

摘要题目多指套筒类零件的拾取机械手爪摘要本设计是为了实现机械手爪高效率的工作，且为了防止在液压、气路泄露或断电时，机械手爪上的零件掉落，造成不必要的损失，故采用弹簧的压缩变形来代替液压、气动或电动机械爪的拾取。同时可以设置多个机械爪同时工作，以提高工作效率，实现对多个套筒类零件的拾取。本设计通过对机械爪弹簧的受力分析，以选择合适的弹簧，计算出弹簧的劲度系数和弹簧的圈数。且在机械手爪的上升与下落过程中是通过曲柄连杆机构来实现的，计算出曲柄连杆机构的行程，和为了达到合理效果的曲柄摆动的角度范围。来带动手爪组件上下运动，再通过弹簧的弹性形变，实现对套筒类零件的拾取抓取，再通过UG软件进行机械手爪每个部件的建模与安装，最后在通过UG仿真来观察仿真结果以达到设计目的。 关键词：弹簧的弹性形变曲柄连杆机构机械手爪工作效率套筒类零件，UG建模，UG仿真Abstract 3AbstractAbstractAbstractThepurposeofthisdesignistorealizethehighefficiencyofthemechanicalgripper,andtopreventthepartsonthemechanicalgripperfromdroppingwhenthehydraulicandpneumaticcircuitsleakorpoweroff,causingunnecessarylosses,sothecompressiondeformationofthespringisusedtoreplacethepick-upofthehydraulic,pneumaticorelectricmechanicalgripper.Multiplemechanicalclawscanbesettoworkatthesametimetoimprovetheworkingefficiencyandrealizethepickingofmultiplesleeveparts.Inthisdesign,throughtheforceanalysisofthemechanicalclawspring,toselecttheappropriatespring,calculatethespringstiffnesscoefficientandthenumberofcoils.Theriseandfallofthemechanicalgripperinthisdesignisrealizedbythecrankandconnectingrodmechanism.Thestrokeofthecrankandconnectingrodmechanismandtheanglerangeofthecrankswinginordertoachieveareasonableeffectarecalculated.Thenthroughtheelasticdeformationofthespring,wecanpickupandgrabthesleeveparts.ThenweuseUGsoftwaretomodelandinstalleachpartofthemechanicalgripper.Finally,weuseUGsimulationtoobservethesimulationresultstoachievethedesignpurpose.Keywords:ElasticdeformationofspringCrankrockermechanismMechanicalpawWorkefficiencySleevepartsUGmodeling,UGsimulation目录PAGEIV目录目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 2Abstract 3第一章绪论 51.1应用背景 51.1.1现有机械爪 51.2设计目的 9第二章设计方案 102.1拾取装置 102.1.1机械手爪组件 102.1.2弹簧的选择 112.2提升组件 122.2.1曲柄连杆机构的分析 122.2.2驱动电机运动 15第三章机械建模设计 163.1固定机架 163.2提升组件 173.3手爪组件 18第四章UG三维仿真运动 214.1安装和运动效果 214.2UG运动仿真过程 224.2.1创建连杆 224.2.2创建运动副 234.2.3创建弹簧与3D接触 244.2.4实现运动仿真 25第五章总结与展望 286.1设计总结 286.2未来展望 28致谢 30参考文献 31第一章绪论第一章绪论第一章绪论1.1应用背景进入21世纪以来，随着世界经济的飞速发展与机械制造业进步，机械手日趋普遍用于工业生产和生活中，机械手可以根据计算机编写固定程序实现抓取、搬运物件或操作加工工具的自动操作装置。在自动化机械制造、轻工、电子等行业，机械手被广泛的运用，它可以代替人在为危险的环境下，完成一些简单反复的工作以保证人生安全，机械手爪的设计是工业机器人设计过程中的一个重要问题。机械手爪是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和卸除零件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。其发展已有近40年的历史，已成为当今主导技术之一。在机械加工及其它生产型行业中，如冲压件成型，需要用机械手进行板材的拾取操作再放入液压机内，这些操作一般动作简单，重复性强。目前针对这种需求，设计了很多拾取机械或机械手，包括电动的、液动的以及气动的等等。但是工业生产中通常遇到套筒类零件的搬运和装配问题，现有的套筒类零件拾取机械手爪一般是通过气杠或者电机提供加持力，当使用过程中气路发生泄漏或者电机断电，工件有可能会从机械手爪上脱落，具有一定的安全隐患，且工作效率较低。本设计在分析设计要求的基础上，采用UG软件设计了一种多指轴套类零件通用机械手装置，并运动仿真机械手爪的工作过程，该机械手可以套筒类零件的拾取和卸除。1.1.1现有机械爪图1-1液压机械爪图1-1为液压机械爪，液压驱动机械手爪能较为方便地实现无级调速，且调速范围大；溶蚀液压机械手爪可通过液压油实现热传递，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。但液压系统管道结构复杂，抗工作液污染能力差，存在泄漏隐患，且不适于远距离传输且需液压能源。图1-2气动机械爪图1-2为气动机械爪，气动驱动机械手爪其结构简单、轻便、安装维护简单。压力等级低、使用安全相对液压系统安全一些。工作介质是取之不尽的空气、空气本身不花钱。排气处理简单，不污染环境，但电能消耗较大，能源转换率很低，初期成本较低，但使用成本较高。空气动力输出以及工作速度的调节非常容易。但运行速度稳定性不高，噪声较大,在高速排气时要加消声器。气动装置中的气动信号传递速度比电子及光速慢,因此,气动信号传递不适用高速复杂的回路。因空气本身无润滑性能,故在气路中应设置给油润滑装置。图1-3电动机械爪电动驱动机械手爪夹紧物料，由电机驱动，实现爪指的收紧与放开，定位点位可控，夹持力可控;通过PLC、工业PC机、单片机及运动控制器等上位机控制，实现物件的抓取、定位等功能，是设备的柔性执行终端。可以适当的控制夹紧力度，速度及高精度，但运行成本较高，结构更为复杂，维修费用较高，对工作人员的操作要求也更高。图1-4二爪机械爪图1-4为二爪机械爪，机械驱动机械手爪只用于动作固定的场合，由机械传动机构（如凸轮，连杆，齿轮和齿条，间歇机构，柔性自适应等）驱动。其动力是由工作机械传递的。它的主要特点是运动准确可靠，动作频率高，但机构较大，动作程序不可变。它常被用于为工作主机的上，下料，工作性能较单一，工作效率也较低，机械之间摩擦损耗也较低。综上如图1-1，图1-2和图1-3所示为常见液压，气压和电动机械手爪，在加工过程中如果液路和气路发生泄漏或者电机断电，工件有可能会从机械手爪上脱落，损坏零件，存在工作安全风险。如图1-3所示为二爪类机械爪，不适合用于加工本设计所要拾取的套筒类零件，且单个机械爪工作效率较低1.2设计目的本设计的目的是为解决现有技术存在的缺陷，设计出一种的新型多指套筒类零件拾取机械手爪，不需要液压，气动或电力驱动，且工作效率较高。图1-2-2图1-2-1如设计机械手爪可同时抓取4个内径为r=30mm，外径为R=40mm高度为h=100mm的套筒类铝制零件且在2秒内完成抓取动作，如图1-2-2图1-2-2所示。图1-2-2图1-2-1为了使本设计的机械手爪可以同时抓取如上图所示的零件，应设计合理的机械手爪，并对其拾取零件时的受力分析，选取合适的材料。再对其提升和下落的运动过程进行分析，计算出合理的运动方式。然后根据已知的部件尺寸，对机械手爪进行UG建模，最后通过合理的定义来实现可以达到上图目的的机械手爪的UG运动仿真，以达到设计目的。第二章设计方案淮安信息职业技术学院毕业设计论文致谢第五章总计与展望第二章设计方案2.1拾取装置2.1.1机械手爪组件机械手爪的选择种类多种多样，在本设计中为了保证机械手爪在下落拾取的过程中，机械手爪的准心与套筒类零件的圆柱轴心相一致，尽可能的减少对零件外表面的损伤，且同时抓取四个零件，要选择合适的机械手爪类型，机械手的结构类型总结如图2-1-1所示。图2-1-1根据要求为了减少对零件的外表面的损伤，所以选择机械手爪的抓取方式应为内撑式。如今工厂里的机械手多为两爪，抓取套筒累时只有两个触点，抓取不牢靠，三爪手拾取圆柱体时有三个触点，抓取牢靠，实现爪指的外撑抓取物体。四爪及其以上的机械手在下落的过程中会存在偏心的问题，且夹紧力大，不便于零件的卸除。故选择三爪式。为了防止使用过程中液路，气路发生泄漏或者电机断电，使机械手爪上的工件掉落，故采用机械传动中的弹簧来代替液压，气压或电动装置，利用弹簧的压缩形变产生的弹力作为加持力，所以在结构形式方面选择柔性自适应中的弹簧结构。综上所示本设计中的机械手应选择三爪内撑式弹簧机械手爪。2.1.2弹簧的选择为了防止使用过程中液路和气路发生泄漏或者电机断电，使机械手爪上的工件掉落，故采用机械传动中的弹簧来代替液压，气压或电动装置，利用弹簧的压缩形变产生的弹力作为加持力，先计算出每个弹簧上的弹力，在设置合理的弹簧尺寸，最后选择出合适的弹簧。现已知零件的材料为铝，金属铝的密度为ρ=2.7g/cm³可知每个零件的外径R=40mm，内径r=30mm，高度h=100mm故：V==M=V×ρ=219.8×2.7=593.46g（式2-1-2）故每个零件的重力G=mg=0.59346×9.8=5.82N在机械手爪拾取到零件时，为防止零件脱落，零件处于相对静止。由牛顿第二定律可知：G=f，f为机械手爪与零件的最大静摩擦力因为f=μ×其中为弹簧对机械手爪的支持力，μ为金属之间的摩擦系数。下图为材料之间的摩擦系数。材料的摩擦表SEQ材料的摩擦表\*ARABIC1-1零件材料为铝，本设计的机械手爪的材料为低碳钢。查表1-1，可知铝与低碳钢的静摩擦系数μ为0.61故且所选机械爪为三爪式，每只机械爪上装配一根弹簧。所以每根弹簧上的拉力为设计好弹簧的长度为20mm，在发生弹性形变的过程中要使弹簧收缩了2mm，以达到抓取的目的。由弹力计算公式：（式2-1-4）所以k=1.59N/mm根据公式其中：G为线材的刚性模数，单位（即切变模量），d=线径（mm），=外径（mm），==中径（mm），N=总圈数，=有效圈数=N-2可以选取碳素弹簧钢如65Mn作为本设计的弹簧材料，G=790000，d=0.5mm，=4.5,mm，=4mm。带入公式计算。（式2-1-5）所以选择线径为0.5mm，外径为4.5mm，总圈数为8的碳素弹簧钢丝。2.2提升组件能实现提升功能的组件也有多，在本设计中是通过驱动电机带动曲柄连杆机构，在杆体的限制下进行上下移动。所以在提升组件的方面研究两个问题，对曲柄连杆机构的行程分析，得出合理的运动参数；对电机进行选择，选择出满足曲柄运功的驱动电机，并设置合理电机运行方式。2.2.1曲柄连杆机构的分析根据本设计需求，手爪组件中的弹簧要发生2mm的形变，其位置关系如简图所示：图2-2-1可计算出机械爪所移动的距离x：sin5所以x=机械爪所移动的距离x即为曲柄连杆机构的行程H。设计曲柄连杆的长度，曲柄长度为=60mm，连杆的长度为=120m简图所示：曲柄杆机构图2-2-2由图2-2-2可知行程H=23mm由图可得出任意时刻机械爪的行程,计算公式如式2-2-1；H==+--=（1-cosa）+（1-cosb）（式2-2-1）且所以=(=C)所以==≈1-且所以其中=60mm,=120mm,C=,H=23mm所以23=60[(1-)+×()其中将化解可得：又因为所以所以°所以曲柄摆动的角度的最大幅度为75.5°，以此为标准设置提升电机的传动。2.2.2驱动电机运动已知曲柄摆动的最大幅度为75.5︒求抓取的时间为2s由此可得曲柄的角速度w=所以电机的转速为n==0.105r/s=6.3r/min当电机的摆动幅度达到75.5°时，应将电机反转使机械手爪达到卸除的目的。使曲柄回到初始位置。关于将电机反转的问题，有两种方式来处理：一种方法是：改变控制系统的方向信号；1、在输入为单脉冲电流情况下，将信号电流的开关应拨到“单脉冲”位置，当有脉冲输出时电机转动。改变方向信号的高低电平即可改变电机转动方向。2、在输入为双脉冲情况下，将信号电流开关应拨到双脉冲位置。当发正脉冲时，电机正转；当发负脉冲时，电机反转；但需要注意的是电流正负脉冲不能同时打开。另一种方法也可以通过调整驱动电机的接线来改变方向。1、对于两相电机，只需将其中一相的电机线交换接入电机驱动器即可。2、对于三相电机，不能将其中一相的电机线交换，可以按照顺序交换其中的两相电机线即可。机械建模设计设计好的机械手爪应该包括固定机架、提升组件、手爪组件三个部件。固定机架包括快换盘和驱动电机，手爪组建的顶部都安装在提升组件上，才能通过曲柄连杆带动手爪组件一起运动。手爪组件的中间部分要与固定机架存在接触挤压，才能使手爪组件中的弹簧产生形变。根据以上要求来设计机械手爪的各个部件，设计设计合理的尺寸。最后运用UG软件根据设计好的尺寸，对固定机架，提升组件，手爪组件等进行依次的建模与安装。3.1固定机架 固定机架的创建的重点在于先草图绘制十字形底板时，在底板上创建四个直径为80mm的圆，用于安装手爪组件，在此基础上搭建导杆，上固板，快换盘和驱动电机安装板。结果如图3-1所示。图3-1图3-1为固定机架组件包括1为上固板，2为快换盘用于连接至机械手，3为电机板安装板，4和5为上固定法兰盘用于固定上固板，6为驱动电机用于提供机械爪所的机械能，7和8为导杆，9和10为下固定法兰盘，11为十字形底板。其中导杆7和8平行间距布置，上固板1通过上固定法兰盘4和5固定在导杆7和8的顶部，电机安装板3垂直固定于上固定板1的下板面，十字形底板11通过下固定法兰盘9和10固定于导杆7和8的底部，驱动电机6固定在电机安装板3上，快换盘2固定在上固定板1上。3.2提升组件 提升组件先设计十字形安装板，十字形安装板与十字形底板大小规模相同，区别在于十字形安装板上只开设四个较小的孔用于安装手爪组件的主支撑杆。在装配时曲柄与连杆以铰链连接，三者通过自动判断接触中心轴来进行装配约束，结果如图3-2所示。图3-2图3-2为曲柄连杆机构包括12为曲柄，13为连杆，14和15位直线轴承，16为十字型安装板。曲柄12与连杆13铰接而成，曲柄的端部和驱动电机6的输出轴相连，连杆13与十字形安装板的中部铰接，直线轴承14和15安装在十字形安装板，导杆7和8分别从直线轴承14和15中穿过，手爪组件为四个，因此在十字形底板11的四个板端面分别开设通孔，手爪组件可以在通孔中自由通过，四个手爪组件分别安装在十字型安装板16的四个板端面上，十字型安装板16的板端面上也分别开设较小的通孔，用手爪组件中的主支撑柱可以自由滑动。3.3手爪组件图3-3图3-3手爪组件包括主支撑杆、槽盘支撑组件、弹簧、铰链支撑组件、第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，主支撑杆的一端固定在十字形安装板上，槽盘支撑组件安装在主支撑杆中部，铰链支撑组件安装在主支撑杆的另一端，弹簧设置在主支撑杆上，弹簧的一端与槽盘支撑组件底部接触，弹簧的另一端与铰链支撑组件六边形上表面接触，第一支撑板同时和槽盘支撑组件、铰链支撑组件相联接，第二支撑板同时和槽盘支撑组件、铰链支撑组件相联接，第三支撑板同时和槽盘支撑组件、铰链支撑组件相联接，第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板的板长方向均一致且三者以主支撑杆为中心线沿周向均匀间隔布置，在三支支撑板与主槽盘支撑组件之间的导杆之间也设置相应长度的弹簧，第一支撑板到主支撑杆的距离、第二支撑板到主支撑杆的距离、第三支撑板到主支撑杆的距离均可发生弹性压缩。图3-4图3-4为槽盘支撑组件包括1为槽盘，2为第一弹簧，3为第一导杆，4为第一安装座，5为第二弹簧，6为第二导杆，7为第二安装座，8为第三弹簧，9为第三导杆，10为第三安装座。第一导杆3的端部为T型，将其卡在槽盘1的T型槽里，第一导杆3的另一端安装在第一安装座4上，为了能使第一导杆3的T型端部能与T型槽的底部伸缩离合，以带动第一支撑板达到对零件的拾取与卸除的目的。第一弹簧2的一端与第一安装座4接触，第一弹簧2的另一端与槽盘1接触。第二导杆6的端部为T型，将其卡在槽盘1的T型槽里，第二导杆6的另一端安装在第二安装座7上，为了能使第二导杆6的T型端部能与T型槽的底部伸缩离合，以带动第二支撑板达到对零件的拾取与卸除的目的。第二弹簧5的一端与第二安装座7接触，第二弹簧5的另一端与槽盘1接触。第三导杆9的端部为T型，将其卡在槽盘1的T型槽里，第三导杆9的另一端安装在第三安装座10上，为了能使第三导杆9的T型端部能与T型槽的底部伸缩离合，以带动第三支撑板达到对零件的拾取与卸除的目的。第三弹簧8的一端与第三安装座10接触，第三弹簧8的另一端与槽盘1接触。槽盘1为空心柱状，主支撑杆自槽盘1的空心腔内自由穿过，穿过十字形底板，其顶端固定在十字型安装板上。三个T型槽沿着槽盘1的外周面均匀间隔布置，与三个支撑板的位置一一对应，第一导杆3分别和第二支撑板、主支撑杆垂直，第二导杆6分别和第二支撑板、主支撑杆垂直，第三导杆分别和第三支撑板、主支撑杆垂直。其中，三个导杆的T型端部到三个T型槽的槽底之间的距离可伸缩，可以保证第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板在受到固定机架的十字形底板的挤压时，第一支撑板到主支撑杆的距离、第二支撑板到主支撑杆的距离、第三支撑板到主支撑杆的距离均可发生弹性伸缩，以保证压缩的大小方向一致。图3-5图3-5为铰链支撑组件包括1为第一铰链板，2位第一铰链轴，3为为六边形直线轴承，4为六边形底板，5为第二铰链轴，6为第二铰链轴，8位第三铰链板，六边形直线轴承3和六边形底板4平行间距布置，主支撑杆自六边形直线轴承3的中心自由穿过后使得主支撑杆的端部和六边形底板4的板面固定相连，第一铰链轴2的一端与六边形直线轴承3的一边铰接，第一铰链轴2另一端与第一铰链板1中部铰接，第一铰链板1的一端与六边形底板4的一边铰接，第一铰链板1的另一端与第二支撑板的板面铰接，第二铰链轴5的一端与六边形直线轴承3的一边铰接，第二铰链轴5的另一端与第二铰链板6中部铰接，第二铰链板6的一端与六边形底板4的一边铰接，第二铰链板6的另一端与第二支撑板的板面铰接，第三铰链轴7一端与六边形直线轴承3的一边铰接，第三铰链轴7的另一端与第三铰链板8的中部铰接，第三铰链板8的一端与六边形底板4的一边铰接，第三铰链板8另一端与第三支撑板的板面铰接，第一铰链轴2、第二铰链轴5和第三铰链轴7在六边形直线轴承3的四周均匀间隔布置，第一铰链板1、第二铰链板6和第三铰链板8在六边形底板4的四周均匀间隔布置。铰链支撑组件中的多处铰接，同样是保证第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板在受到挤压时，第一支撑板到主支撑杆的距离、第二支撑板到主支撑杆的距离、第三支撑板到主支撑杆的距离均可发生弹性伸缩。第四章UG装配与仿真4.1UG装配一种新型多指套筒类零件拾取机械手爪，包括机架组件、提升组件、用于抓取套筒类零件的手爪组件、提升电机和快换盘，快换盘、提升电机固定在机架组件上，提升组件包括曲柄连杆机构和安装板，提升电机通过曲柄连杆机构带动安装板上下移动，手爪组件为两个以上，所有的手爪组件均匀安装在安装板上。安装时，本设计通过快换盘与机械手相连，手爪组件为两个以上，手爪组件用来抓取套筒类零件，能够对两个以上的套筒类零件进行抓取，工作效率较高，具体工作时，提升电机通过曲柄连杆机构、安装板带动所有的手爪组件上下移动，即可以带动手爪组件从套筒类零件中移进移出，实现对套筒类零件的拾取和卸除。安装过程如下：1、打开UG软件，新建一个装配，点击添加组件，打开第三章建模所创建的固定机架，将设置定位设置为绝对原点，如图4-1-1所示。图4-1-12、再次点击添加组件，打开第三章建模所创建的提升组件，将设置定位设置为通过约束，在装配约束界面中，方位设置为自动判断中心/轴，选中电机转动轴的中心轴线和曲柄圆的中心轴线，如图4-1-2所示。在选择固定机架的导杆中心轴线与提升组件上的直线轴承的中心轴线，如图4-1-3所示，即可完成提升组件的装配。图4-1-2图4-1-33、最后实现对手爪组件的装配，再点击添加组件打开第三章建模所创建的提升组件，将设置定位设置为通过约束，在装配约束界面中，方位设置为自动判断中心/轴，选择十字形安装板的圆形通孔中心轴线与手爪组件的主支撑杆，如图4-1-4所示，再次将方位设置为接触，选中十字形安装板的上表面手爪组件中快换盘的下表面，如图4-1-5所示，再重复三次操作实现对四个手爪组件的装配。图4-1-4图4-1-5其装配完成图，如图4-1-6所示：图4-1-24.2UG运动仿真过程4.2.1创建连杆将机械手爪的机架设为固定连杆，如图4-2-1所示。图4-2-1图4-2-3其余每一个部件设为活动连杆，共要设置52个活动连杆，其中提升组件中的十字型安装板与手爪组件中的主支撑柱作为同一个活动连杆，手爪组件中的槽盘导杆和支撑板作为同一个活动连杆，来实现运动上的整体性，减轻UN仿真压力如图4-2-2，图4-2-3所示：图4-2-3图4-2-24.2.2创建运动副一共需要创建74个运动副，其中固定机架中的电机与提升组件中的曲柄以旋转副相连且为曲柄添加驱动，固定机架中的导杆与提升组件中的十字型安装板以滑动副相连。提升组件中的曲柄、连杆和十字形安装板以旋转副相连，在十字形安装板上的固定法兰盘上与固定机架的导杆之间添加滑动副，是保证在提升过程中十字型安装板能稳定的实现上下滑动，不会发生偏转，其结果如4-24图所示：图4-2-4手爪组件中的三个支撑板与槽盘支撑柱以三个滑动副相连，是为实现弹簧在发生弹性形变的时候，产生形变量，使支撑板达到伸张与收缩的效果，实现机械爪的抓取，另外还有给槽盘支撑柱与槽盘的T型槽之间添加3D接触，为了防止在运动的过程中，二者穿模影响不到运动仿真的效果。如图4-2-5所示：图4-2-5手爪组件中的三个支撑板与铰链支撑组件中的六边形轴承，三个铰链板以及六边形底板以12个旋转副连接，六边形轴承与主支撑柱以一个滑动副相连，为保证铰链支撑组件的运动的稳定性，其结果如图4-2-6所示：图4-2-6在另外的三个机械手爪重复上述操作，完成相同运动副的创建。4.2.3创建弹簧与3D接触在每个手爪组件中的三个槽盘导杆与三个支撑板中创建三个弹簧，在铰链组件中的六边形轴承与主支撑柱上的槽盘底部创建一个弹簧，如图4-2-7所示：图4-2-7将固定机架中的十字形底板与每个手爪组件的支撑板之间设置3D接触，以防止在弹簧的作用下，使支撑板与底板穿模。如图4-2-8所示：图4-2-84.2.4实现运动仿真在插入中选择结算方案，设置结算方案类型为电机驱动，分析类型为运动学/动力学，设置时间为5秒和步数为100步，最后指定重力指定方向为沿着-z的方向，即为垂直向下，在分析中选择运动，点击求解，实现机械手爪的运动仿真。其效果如图4-2-9所示：图4-2-9图4-2-10如图4-2-10，当给机械手爪中提升组件中的曲柄去驱动电机的输出轴处添加旋转运动副的时候，给其设置驱动，其驱动的角速度w为0.42π=1.31rad/s(由第三章中的电机驱动可知）。在分析结束后，按下播放按钮，曲柄开始以角速度为1.31rad/s逆时针旋转，曲柄带动十字形安装板，因为手爪组件中的主支撑柱安装在十字星安装板上，手爪组件也会跟随曲柄一起做上升运动。在上升的过程中，手爪组件的支撑板与固定机架的十字形底板相接触，因为支撑板的导杆上有弹簧的存在，弹簧自然拉伸，带动支撑板的底部收缩，完成对零件的卸除。零件的拾取也是同样的道理，给曲柄的驱动角速度为-1.31rad/s。再次进行运动分析，按下播放按钮，曲柄开始以角速度为1.31rad/s顺时针旋转，曲柄带动十字形安装板向下运动，固定机架的十字形底板挤压支撑板，弹簧收到挤压发生弹性形变，使支撑板的底部张开，完成对零件的拾取。

第五章总结与展望6.1设计总结前文介绍了本设计新型机械爪的核心内容以及手爪组件和提升组件的分析与选择，机械手爪的建模与运动仿真等单元模块的实现，证明本设计机械手爪的运动合理，并成功的进行了UG运动仿真。最后对所做工作的总结，并提出对本设计的改进意见和展望。设计总结：通过一段时间的设计与计算，总体上完成了以下几项工作。研究对比了市场上现有的机械手爪的种类和优缺点，参考一些有关的文献资料，对论文题目有了一定的认识和了解。分析现有机械手爪的不足，并提出替代方案，用柔性自适应上的弹簧来代替液压，气动和电动装置，通过受力分析，计算出每个弹簧的弹力，根据形变量得出弹簧的劲度系数，在根据弹簧的劲度系数公式，选择合适的弹簧。在提升组件中使用曲柄连杆机构，根据形变量间接得出曲柄连杆机构的行程，根据行程公式，计算出曲柄所摆动的幅度，最后求出驱动电机的转速和分析。研究了UG，CAD等设计软件，从为本设计的原型的分析，建模与仿真的实现提供了解决方案。通过UG的建模安装，在经过的运动仿真分析进行仿真。一保证机械爪运动的合理。对设计仿真进行测试，尽管在测试过程中还有一些尚未解决的问题，但是这些问题都是预期可以解决的。6.2未来展望随着世界经济的发展社会的进步，各国日益重视工业科技的发展，在我国科学技术也迅速发展起来，工业上的机械手已经开始大量代替人工。此产业未来发展前景巨大，其种类和功能的多样性，可适用于机械以及其他行业，制造更多地盈利空间。我国工程机械行业正面临向高端转变和承接国际先进制造的新趋势。基于多指套筒类零件的机械手爪的设计和实现涉及了多方面的理论，方法和技术，本设计也还有许多新的问题需要解决，需要在实际生活中不断的去完