武汉仿真设计案例机械手

       应用机械手可以实现生产的机械化和自动化，不仅能在有害环境下操作以保护人身安全，还可以改善劳动条件、减轻人力，并便于有节奏的生产，因而广泛应用于机械制造、冶金和电子、轻工等各个生产领域。但是机械手结构复杂，设计困难，利用软件进行结构设计与武汉仿真设计， 可以大大缩短产品研发周期， 避免不必要的重复性劳动，对机械产品进行仿真设计有着非常重大的实际意义。

1机械手主体结构武汉仿真设计方案：

       机械手的工作空间很窄，仅为700mm，所以要求机械手结构要紧凑，外形尺寸要小，但不要小到影响机械手的抓取能力。根据该机械手的工作环境及各坐标形式的优缺点，因此考虑采用折叠式关节型的设计方案。

2 驱动方式的选择

       机器人一共有4个独立的转动关节，连同末端机械手的运动，总计需要5个动力源。常用的驱动方式为气压驱动、电机驱动和液压驱动3种类型。基于这3种驱动方式的优、缺点和机器人驱动系统的武汉仿真设计要求，选用直流伺服电机驱动的方式对机器人进行驱动。

3自由度的分配

       人的手臂有肩、肘、腕3 个关节，共6 个自由度。机械手的武汉仿真设计以模仿人的手臂为基础，再根据实际情况，由于运载小车和爬臂机器人均可在自身所在的区域内移动和转动，所以大臂和腕部各有一摆动自由度，而小臂有2 个自由度，即摆动和有限的转动，且小臂可转回到大臂的空隙，工作时可展开。最后一个自由度就是手腕的摆动。

机械师的结构仿真设计：

1手部设计

       因为被握持工件的形状、大小、材料性能、重量和表面情况等的不同，从而机械手的手部结构也多种多样， 手部结构是根据特定的工件要求而定的。常用的手部分为吸附和夹持两大类。根据武汉仿真设计要求，采用夹持式的手部结构，它对抓取各种形状的工件具有较强的适应性。

2腕部设计

       腕部的作用是在臂部动作的基础上进行调整或改变手部的方位， 从而扩大机械手的运动范围，使得机械手变得更加灵巧，适应性更强。腕部具有独立的自由度，要求有绕中轴的摆动运动。机械手的工作条件是用于检查核储罐焊缝，在腐蚀性的场合中工作，所以对机械手的腕部材料选用耐腐蚀不锈钢316L。

3臂部设计

       臂部的作用是把手部送到空间运动范围内任意位置。若改变手部姿态，可用腕部的自由度加以实现。因此，臂部必须具备3个自由度才能满足基本要求，即手臂伸缩、左右回转和升降运动。

       臂部的武汉结构仿真设计须根据机器人的运动形式、抓取质量、动作自由度、运动精度等因素来确定。同时设计时必须考虑到手臂的受力情况，油缸及导向装置的布置、内部管路与手腕的连接形式等因素。臂部运动速度越高，惯性力引起的定位前的冲击也就越大，运动既不平稳，定位精度也不高。因此，在臂部设计时除了要求结构紧凑、重量轻外，同时采用一定形式的缓冲措施。