1、动作范围分析图.如果，则楔面对杠杆作用力沿杆身方向，夹紧力为零，且为不稳定状态，所以必须大于。此外，当时，杠杆与斜面平行，呈直线接触，且与回转支点在结构上干涉，即为手指动作的理论极限位置。.斜楔驱动行程与手指开闭范围当斜楔从松开位置向下移动至夹紧位置时，沿两斜面对称中心线方向的驱动行程为，此时对应的杠杆手指由位置转到位置，其驱动行程可用下式表示杠杆手指夹紧端沿夹紧力方向的位移为通常状态下，在左右范围内，则由手指需要的开闭范围来确定。由给定条件可知最大为,最小设定为.即。已知，可得，有图关系图楔块尺寸示意图.可知楔块下边为。

2、的影响，计算最大加速度，得出工作情况系数为机器人搬运工件过程的加速度或减速度的绝对值方位系数，根据手指与工件形状以及手指与工件位置不同进行选定，手指与工件位置手指垂直放置工件水平放置手指与工件形状型指端夹持圆柱型工件为摩擦系数，为型手指半角，此处粗略计算,被抓取工件的重量求得夹紧力取整为。驱动力计算根据驱动力和夹紧力之间的关系式式中滚子至销轴之间的距离爪至销轴之间的距离楔块的倾斜角可得，得出为理论计算值，实际采取的气缸驱动力要大于理论计算值，考虑手爪的机械效率，般取，此处取.，则，取气缸驱动力计算设计方案中压缩弹簧使爪牙。

3、偏转角，即下式其中型钳的夹角代入得出则则，此时定位误差为和中的最大值。分别代入得，所以夹持误差满足设计要求。由以上各值可得取值为。楔块等尺寸的确定楔块进入杠杆手指时的力分析如下图楔块进入手爪受力图.上图中斜楔角，时有增力作用滚子与斜楔面间当量摩擦角为滚子与转轴间的摩擦角，为转轴直径，为滚子外径为滚子与转轴间摩擦系数支点至斜面垂线与杠杆的夹角杠杆驱动端杆长杠杆夹紧端杆长杠杆传动机械效率.斜楔的传动效率斜楔的传动效率可由下式表示杠杆传动机械效率取.，取.，取.，则可得取整得。.动作范围分析阴影部分杠杆手指的动作范围，即，见图。

4、率高应考虑通用性和特殊要求。设计参数及要求采用手指式夹持器，执行动作为抓紧放松所要抓紧的工件直径为放松时的两抓的最大距离为，抓紧,夹持速度工件的材质为夹持器有足够的夹持力夹持器靠法兰联接在手臂上。由气缸提供动力。.夹紧装置设计.夹紧力计算手指夹在工件上的夹紧力是设计手部的主要依据，必须对其大小方向作用点进行分析计算。般来说，夹紧力必须克服工件的重力所产生的静载荷惯性力或惯性力矩以使工件保持可靠的夹紧状态。手指对工件的夹紧力可按下列公式计算式中安全系数，由机械手的工艺及设计要求确定,通常取，取.工件情况系数，主要考虑惯性力。

5、取,若工件的半径变化到时，值的最大变化量，即为夹持误差，用表示。在设计中，希望按给定的和来确定手爪各部分尺寸，为了减少夹持误差，方面可加长手指长度，但手指过长，使其结构增大另方面可选取合适的偏转角，使夹持误差最小，这时的偏转角称为最佳偏转角。只有当工件的平均半径取为时，夹持误差最小。此时最佳偏转角的选择对于两支点回转型手爪尤其当值较大时，偏转角的大小不易按夹持误差最小的条件确定，主要考虑这样极易出现在抓取半径较小时，两手爪的和边平行，抓不着工件。为避免上述情况，通常按手爪抓取工件的平均半径，以为条件确定两支点回转型手爪的。

6、支点距中心线，且有，解得.与的确定斜楔传动比可由下式表示可知定时，愈大，愈大，且杠杆手指的转角在范围内增大时，传动比减小，即斜楔等速前进，杠杆手指转速逐渐减小，则由分配距离为，。.确定由前式得取。.确定为沿斜面对称中心线方向的驱动行程，有图中关系图对中心线的驱动方程的示意图.，取，则楔块上边长为.，取.材料及连接件选择型指与夹持器连接选用圆柱销需使用个。杠杆手指中间与外壳连接选用圆柱销需使用个。滚子与手指连接选用圆柱销需使用个。以上材料均为钢，无淬火和表面处理销两端均打直径.的圆孔，用.的开口销连接。楔块与活塞杆铰链联结。

7、开，故为常开式夹紧装置，气缸为单作用缸，提供推力式中活塞直径活塞杆直径驱动压力工作压力.据公式计算可得气缸内径根据气动设计手册，圆整后取。活塞行程，当抓取工件时，即手爪从张开减小到，楔快向前移动大约。取气缸行程。选用夹持器气缸长沙华德液压气动有限公司所生产的薄型气缸刚好满足条件，所以选取这个气缸。表薄型气缸安装尺寸图.缸径行程手爪的夹持误差及分析机械手能否准确夹持工件，把工件送到指定位置，不仅取决于机械手定位精度由臂部和腕部等运动部件确定，而且也与手指的夹持误差大小有关。特别是在多品种的中小批量生产中，为了适应工件尺寸在。

8、所学到的专业知识，感觉到自己专业知识中方面的欠缺，通过再次的复习，明显感觉到了知识的增长，我们从中学到了很多的知识，也体会到了毕业设计的综合性，结合辅导老师的指导与自己的专业知识和生产实践，才能较为完整地完成此次设计任务。参考文献郭洪江主编.工业机器人技术.西安电子科技大学出版社，朱世强,王宣银主编.机器人技术及其应用.浙江大学出版社，李允文主编.工业机械手设计.北京机械工业出版社,王承义.机械手及其应用.北京机械工业出版社,成大先主编.机械设计手册.单行本.气压传动.北京化学工业出版社,许炳辉主编.气动手册.上海上海科。

9、范围内变化，避免产生手指夹持的定位误差，需要注意选用合理的手部结构参数，见图，从而使夹持误差控制在较小的范围内。在机械加工中，通常情况使手爪的夹持误差不超过，手部的最终误差取决与手部装置加工精度和控制系统补偿能力。,工件半径图夹持误差图.工件直径为，尺寸偏差，则。本设计为楔块杠杆式回转型夹持器，属于两支点回转型手指夹持，如图图楔块杠杆式夹持器.若把工件轴心位置到手爪两支点连线的垂直距离以表示，根据几何关系有简化为该方程为双曲线方程，如图图工件半径与夹持误差关系曲线.由上图得，当工件半径为时，取最小值，又从上式可以求出，通。

10、和设计过程。内容主要包括夹持器与横行总体方案的确定，采用了气压驱动系统，相应的涉及到气压缸的选择计算，总体结构设计主要部件的受力分析和强度校核。由于时间有限，本设计中的控制未设计。题目的综合训练比较强，涉及知识面广，重点在于培养工程思想及意识，理论联系实际，提高初步设计能力。设计要求在保证其原有性能的前提下，尽可能地提高其特色即性能价格比。并且要求该机械手具有较小的体积，简单的结构和低廉的价格，和造型美观的外形，各调整环节的设计要方便人体接近方便工具的使用。其难点在于结合实际，进行结构设计.在设计过程中，我综合运用了四年。

11、技术出版社,刘杰等编著.机电体化技术基础与产品设计.北京冶金工业出版社,谢存禧,张铁主编.机器人技术及其应用.北京机械工业出版社,张铁,谢存禧编.机器人学.广州华南理工大学出版社，濮良贵,纪名刚主编.机械设计第七版.北京高等教育出版社，张海根主编.机电传动控制.北京高等教育出版社，刘鸿文主编.材料力学.北京高等教育出版社，吴宗泽,罗圣国主编.机械设计手册.北京高等教育出版社，宗光华主编.机器人创意设计与实践.北京北京航空航天出版社，宋德玉主编.可编程序控制器原理及应用系统设计技术.冶金工业出版社，孙恒,陈作模主编.机械原。

12、气动顺序动作的确定考虑到注塑机抓取的效率问题，引拔气缸般不会经常用到，故将其单独设立回路，分开控制。所以注塑机机械手抓取过程主要由手臂升降缸缸手爪开闭缸缸和横向移动气缸缸所完成。在初始状态，手臂在左端缸缩回，手爪开启缸缩回，手臂上升处于上面。整个动作顺序为缸伸出手臂下降，下降到工件位置时触动缸上的磁性开关缸伸出气抓夹取工件，抓取工件后触动缸上的磁性开关缸缩回手臂上升缸右移手臂右向横行缸伸出手臂下降缸缩回气抓放下工件缸缩回手臂上升缸左移手臂左向横行，如此循环。结论本次机械手的设计主要对于夹持器，横行，气压系统进行的设计思想。

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