引言：機(jī)械手臂正在各大生產(chǎn)加工企業(yè)中發(fā)揮越來越大的作用，這些機(jī)械手臂能夠連續(xù)工作，大大提高了工作效率并節(jié)約了企業(yè)的人力成本。今天，我們主要為您介紹一下機(jī)械手設(shè)計(jì)過程中有哪些關(guān)鍵要素。

機(jī)械手按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手;按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種;按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨(dú)立的控制裝置。

多關(guān)節(jié)機(jī)械手的優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作靈活、運(yùn)動(dòng)慣性小、通用性強(qiáng)、能抓取靠近機(jī)座的工件，并能繞過機(jī)體和工作機(jī)械之間的障礙物進(jìn)行工作。隨著生產(chǎn)的需要，對(duì)多關(guān)節(jié)手臂的靈活性，定位精度及作業(yè)空間等提出越來越高的要求。

桁架式機(jī)械手的優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作簡單、運(yùn)動(dòng)效率高，對(duì)于大批量生產(chǎn)的工件，時(shí)效要明顯優(yōu)于多關(guān)節(jié)機(jī)械手。多關(guān)節(jié)機(jī)械手與桁架式機(jī)械手各自有各自的需求市場(chǎng)，同樣在機(jī)械手設(shè)計(jì)方面，也各有不同。

想要設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械手，你需要先了解以下幾點(diǎn)：

第一：確定驅(qū)動(dòng)器數(shù)量以及傳動(dòng)方式

一般機(jī)械手都是電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以是一個(gè)電機(jī)也可以是多個(gè)，一個(gè)電機(jī)的機(jī)械手只能控制5個(gè)手指的張開和閉合，因?yàn)槭乔夫?qū)動(dòng)的緣故，能夠較好地自適應(yīng)物體的外形。

傳動(dòng)方式有很多，現(xiàn)在比較流行的是Tendon驅(qū)動(dòng)，也有不少是連桿，齒輪之類的。

第二：驅(qū)動(dòng)器選型

據(jù)我們的工程師介紹，就拿電機(jī)驅(qū)動(dòng)為例，機(jī)械手有一個(gè)很重要的指標(biāo)就是每個(gè)Phalanges的Contact Force，你需要根據(jù)你需要的接觸力大小去反推電機(jī)的輸出力矩，確定電機(jī)型號(hào)。在計(jì)算接觸力的時(shí)候，你根據(jù)手指的幾何參數(shù)去確定傳遞矩陣和雅克比矩陣，欠驅(qū)動(dòng)這塊計(jì)算比較復(fù)雜。

第三：傳感器選型

你需要很好地控制這個(gè)機(jī)械手，你當(dāng)然要知道手指的反饋信息。我們組里的機(jī)械手采用的是2類傳感器，一類是裝在指尖指腹的Touch Senor，一類是裝在電機(jī)輸出端的Absolute Angle Sensor 。

第四：柔性關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)

就像人手一樣，掰一掰手指還是挺有韌性的，設(shè)計(jì)機(jī)械手也一樣，不可能稍微碰撞一下手指就斷掉了。柔性這塊也是需要花心思去設(shè)計(jì)的。

以上四點(diǎn)就是機(jī)械手設(shè)計(jì)時(shí)要注意的要素，機(jī)械手臂正逐漸取代人力在生產(chǎn)中的作用，在企業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程中發(fā)揮著重要的作用。