气动四自由度机械手结构设计摘要案。.明确设计要求设计要求主要是功能要求使用性能要求工况适应性要求宜人性要求外观要求环境适应性要求工艺性要求法规与标准化要求经济性要求等等。.功能分析技术系统是由构造体系和功能体系构成的。建立构造体系是为了实现功能要求。对技术系统从功能体系入手进行分析，有利于摆脱现有结构的束缚，形成新的更好的方案。功能分析的目标是通过分析，建立对象系统的功能结构，通过局部功能的联系，实现系统的总功能。功能分析过程是设计人员初步酝酿功能原理设计方案的过程。这个过程往往不是次能够完成的，而是随着设计工作的深入进行不断修改完善。.功能原理设计此阶段的落脚点是为不同的功能不同的工作原理不同的运动规律匹配不同的结构，这就是通常所说的型数综合，而且通过上述的排列组合，会出现非常多的功能原理解，产生很多的运动方案，这就为优选方案提供了基础。技术设计技术设计的任务是在功能原理设计所取得的优化方案的基础上，使原理构思转化为具有实用水平的具体结构，其中包括确定基本技术参数，进行总体布局设计和结构装配图设计。对所设计的产品应满足如下要求制造和维护经济操纵方便安全可靠性高使用寿命合理。为了达到这些要求，零件应满足强度刚度抗振性耐磨性耐热性和工艺性等原则。.确定基本技术参数主要尺寸参数工作尺寸标志着机械的工作范围和主要性能，般包括工作尺寸外形尺寸工作装置尺寸等。应根据产品需满足的工艺要求及尺寸范围来确定。质量参数包括整机质量各主要部件质量质心位置等。功率参数包括运动参数动力参数机械的运动参数有移动速度加速度和调速范围等，主要取决于机器要实现的工艺要求。机器的动力参数包括承载力原动机功率。工作装置是载荷直接作用的构件，力参数是其设计计算的依据，也是机械性能的主要标志。原动机功率反映了机械的动力级别，它与其他参数有函数关系，常是机械分级的标志，也是机械中各零部件的尺寸设计计算的依据。技术经济指标包括机械的生产率，机械的精度效率寿命成本等。技术经济指标是评价机械设备性能优劣的主要依据，也是设计应达到的基本要求。.机械结构设计机械结构设计的任务就是依据所确定的原理方案，在总体设计的基础上给出具体的结构图，结构设计包括机器的总体结构设计和零部件的结构设计。结构设计的基本原则是明确功能明确工作原理明确使用工况及应力状态明确简单安全结构构件安全功能安全运行安全工作安全和环境安全。另外，结构设计原理提供了用具体结构实现预定功能的策略和方法。.驱动方式的确定驱动系统是带动操作机各运动副的动力源，常用的驱动方式包括电动机驱动液压驱动和气压驱动三种。电动机驱动电动机驱动是利用各种类型的电动机经过机械传动或直接驱动操作机构以获得各种运动。其应用类型大致可分为普通交直流电动机驱动直流伺服电动机驱动交流伺服电动机驱动步进电动机驱动等。普通交直流电动机驱动需加减速装置，输出力矩大，但控制性能差，惯性大，适用于中型或重型机器人。伺服电动机和步进电动机输出力矩相对小，控制性能好，可实现速度和位置的精确控制，适用于中小型机器人。交直流伺服电动机般用于闭环控制系统，而步进电动机则主要用于开环控制系统，般用于速度和位置精度要求不高的场合。电动机使用简单，且随着材料性能的提高，电动机性能也逐渐提高。电力驱动因有不需能量转换控制灵活使用方便噪声较低起动力矩大等优点而被广泛选用。气压驱动气压传动是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的。气压传递的工作原理是利用空压机把电动机或其它原动机输出的机械能转化为压力能，然后在控制元件的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。气动技术在国外发展很快，在国内也被广泛应用于机械电子轻工纺织食品医药包装冶金石化航空交通运输等各个工业部门。气动机械手组合机床加工中心生产自动线自动检测和实验装置等已大量涌现，它们在提高生产效率自动化程度产品质量工作可靠性和实现特殊工艺等方面显现出极大的优越性。这主要是因为气压传动与机械电气液压传动传动相比有以下特点。气压传动的优点工作介质是空气，与液压油相比可节约能源，而且取之不尽用之不竭。气体不易堵塞流动通道，用过后可将其随时排入大气中，不污染环境空气的特性受温度影响小。在高温下能可靠地工作，不会发生燃烧或爆炸。且温度变化时，对空气的粘度影响极小，故不会影响传动性能空气的粘度很小约为液压油的万分之，所以流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，所以便于集中供应和远距离输