罗鸿彬 曾志彬 黎梓恒 吴国洪 陈学忠

（1.东莞理工学院机械工程学院，广东东莞523000；2.东莞市横沥模具科技产业发展有限公司，广东东莞523000；3.广东石东实业（集团）公司，广东东莞523000）

0 引言

机械手在各行各业都具有很好的应用前景[1]，其可以用来夹持与搬运物体。

现在大多数机械手都属于刚性机械手，对于有些物体而言，只能施加一定范围的力夹取它，若施加超过额定范围的力，则物体会变形甚至损坏[2]。因此，有必要提供一种具有感知夹取时压力变化功能的机械手。

本文提出了一种具有压力感知功能的机械手的设计方案，大致为利用一个步进电机驱动，并通过同步轮同步带、导轨与滑块的传动方式，实现物体的夹持，以Arduino控制器为处理中心[3]，压力传感器作为主要传感器，控制机械手夹持力度。下文将具体从机构设计方面与软件系统方面进行阐述。

1 硬件平台设计

轴座是机械手的基础部分，本文所设计的具有压力感知功能的机械手包括轴座和与轴座连接的步进电机，步进电机设置在轴座的上方。

机械手还包括同步带、同步轮和轮轴，轮轴设置在轴座的右边，轮轴的上半截具有一个螺纹孔和一段外螺纹，轮轴通过螺母固定于轴座；同步轮分别设置在步进电机输出轴的末端与轮轴的末端，同步轮通过垂直该轮轴心的螺钉锁紧在步进电机输出轴的末端与轮轴的末端；同步带设置在两个同步轮之间。轮轴上方的螺纹孔设置有限位螺钉，而限位螺钉用于顶住轴座以防止转轴的旋转效应，转轴固定不旋转。……