第二章 抓取机构设计
2.1 手部设计计算
一、对手部设计的要求
- 有适当的夹紧力：手部在工作时，应具有适当的夹紧力，以保证夹持稳定可靠，变形小，且不损坏工件的已加工表面。对于刚性很差的工件夹紧力大小应该设计得可以调节，对于笨重的工件应考虑采用自锁安全装置。
- 有足够的开闭范围：夹持类手部的手指都有张开和闭合装置。工作时，一个手指开闭位置以最大变化量称为开闭范围。对于回转型手部手指开闭范围，可用开闭角和手指夹紧端长度表示。手指开闭范围的要求与许多因素有关，如工件的形状和尺寸，手指的形状和尺寸，一般来说，如工作环境许可，开闭范围大一些较好，如图 2.1 所示。
- 力求结构简单，重量轻，体积小：手部处于腕部的最前端，工作时运动状态多变，其结构，重量和体积直接影响整个机械手的结构，抓重，定位精度，运动速度等性能。因此，在设计手部时，必须力求结构简单，重量轻，体积小。
- 手指应有一定的强度和刚度
- 其它要求：因此送料，夹紧机械手，根据工件的形状，采用最常用的外卡式两指钳爪，夹紧方式用常闭弹簧夹紧，松开时，用单作用式液压缸。此种结构较为简单，制造方便。
二、拉紧装置原理
如图 2.2 所示 [4]：油缸右腔停止进油时，弹簧力夹紧工件，油缸右腔进油时松开工件。
2.2 腕部设计计算
腕部是联结手部和臂部的部件，腕部运动主要用来改变被夹物体的方位，它动作灵活，转动惯性小。本课题腕部具有回转这一个自由度，可采用具有一个活动度的回转缸驱动的腕部结构。
要求：回转±90° 角速度 W = 45°/s
以最大负荷计算：当工件处于水平位置时，摆动缸的工件扭矩最大，采用估算法，工件重 10 kg，长度 l = 650 mm。如图 2.3 所示。
- 计算扭矩 M1 [4] 设重力集中于离手指中心 200 mm 处，即扭矩 M1 为： M1 = F × S (2.9) = 10 × 9.8 × 0.2 = 19.6 N·m
第三章 液压系统原理设计及草图
3.1 手部抓取缸
