于志成 张乃千

摘 要： 机械手在工业制造行业中的地位非常重要，它是实现自动化的关键系统和部件，本文研究分析机械手的机构，对机械手的气缸设计、驱动设计进行分析，通过选取合适的驱动装置和执行机构，实现机械手的自动化控制和驱动。

关键词： 机械手的结构；气缸设计；驱动设计

1.机械手的结构

机械手的结构组成主要包括执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置，如图1.1。

（1）执行机构，主要包含手部、手腕、手臂和立柱等，如图1.2。手部 主要是与物品进行接触，对物品进行夹持或者吸附，夹持式手部由手指 （ 或手爪 ） 和传力机构所构成。吸附式的是通过真空装置和橡胶对零件进行真空吸附；手腕是连接手部和手臂的部件；手臂支承被抓物件、手部、手腕的重要部件；立柱是机械手执行机构的支撑部分，其他部分都是在立柱上，它可以实现机械手的回转和手臂的上下伸缩。

（2）驱动系统，它是机械手的动力装置，是对执行机构进行运动的基础，机械手的设计中有液压传动、 气压传动、机械传动。

（3）控制系统，该系统是对机器人进行支配的系统，主要是通过驱动系统对机械手进行控制，一般它的组成为程序系统和定位系统，定位系统是机械手运动到某个位置的控制装置，程序系统有对机械手如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间的控制指令。

在对机械手进行设计的时候，机械手的运动形式和坐标特别重要，机械手的坐标系有直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式和关节式。……