抓取机构设计
手部设计要求
设计手部时，首要考虑夹紧力。它需要保证夹持稳定可靠，变形小，且不损伤工件表面。对于刚性差的工件，夹紧力应可调；对于笨重工件，需加装自锁安全装置。 其次是开闭范围。手指的张开和闭合能力决定了适用性。回转型手部可用开闭角和夹紧端长度表示。在环境允许的情况下，较大的开闭范围能提升适应性。 此外，结构简单、重量轻、体积小至关重要。手部位于腕部前端，其动态特性直接影响整机的抓重、精度和速度。手指还需具备足够的强度和刚度。 本方案针对送料场景，采用外卡式两指钳爪。夹紧方式选用常闭弹簧，松开时使用单作用液压缸，结构简单且制造方便。
拉紧装置原理
系统采用油缸驱动。当右腔停止进油时，弹簧力使工件夹紧；右腔进油时则松开工件。这种常闭式设计提高了安全性。
腕部设计计算
腕部连接手部和臂部，负责改变被夹物体的方位，要求动作灵活、转动惯量小。本设计设定回转自由度为±90º，角速度 45º/s。 以最大负荷工况估算：工件水平放置时扭矩最大。假设工件重 10kg，重心距手指中心 200mm。 扭矩 M1 计算如下： M1 = F × S = 10 × 9.8 × 0.2 = 19.6 N·m
液压系统原理
手部抓取缸
系统泵供油压力 P 取 10MPa，流量 Q 按系统最大需求设定为 1300ml/s。 为此需配置调速阀，流量定为 7.2L/min，工作压力 P=2MPa，以确保手部动作平稳。
机身机座结构设计
机身直接支承并传动臂部。升降、回转或俯仰等驱动装置通常安装于机身或与底座相连。臂部运动越多，机身受力越复杂。 本课题采用机座式设计，使机械手成为独立完整的装置，便于移动和安放。臂部配置于立柱中间，适合回转型机械手。 升降运动由电动机带动螺柱旋转实现；回转运动则由电机经减速器齿轮驱动机身旋转，满足自由度要求。
控制系统
控制系统是机械手的'大脑'，协调手部、腕部及臂部的动作，涉及顺序、位置路径和时间控制。 程序控制分为固定程序和可变程序两类。本设计采用固定程序控制的机械式方案，利用凸轮和杠杆机构控制动作顺序、时间和速度。该方案结构简单、维修方便、寿命长，适用于步数较少的专用机械手。
机械手组成与分类
机械手主要由执行机构、驱动系统和控制系统三部分组成。 执行机构包含手部、手腕、手臂和立柱等，部分机型还增设行走机构。
