機(jī)械手手臂有哪些設(shè)計(jì)要求？

一、手臂應(yīng)承載能力大、剛性好、自重輕

   手臂的剛性直接影響到手臂抓取工件時(shí)動(dòng)作的平穩(wěn)性、運(yùn)動(dòng)的速度和定位精度。如剛性差則會(huì)引起手臂在垂直平面內(nèi)的彎曲變形和水平面內(nèi)側(cè)向扭轉(zhuǎn)變形，手臂就要產(chǎn)生振動(dòng)，或動(dòng)作時(shí)工件卡死無法工作。為此，泗陽機(jī)械手，手臂一般都采用剛性較好的導(dǎo)向桿來加大手臂的剛度，各支承、連接件的剛性也要有一定的要求，以保證能承受所需要的驅(qū)動(dòng)力。

二、手臂的運(yùn)動(dòng)速度要適當(dāng)，自動(dòng)化機(jī)械手，慣性要小

   機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度一般是根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍要求來決定的，但不宜盲目追求高速度。

   手臂由靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到正常的運(yùn)動(dòng)速度為啟動(dòng)，由常速減到停止不動(dòng)為制動(dòng)，速度的變化過程為速度特性曲線。

   手臂自重輕，其啟動(dòng)和停止的平穩(wěn)性就好。

六關(guān)節(jié)機(jī)械手的優(yōu)勢：

　　1.機(jī)械手響應(yīng)時(shí)間段，動(dòng)作迅速，速度快，搬運(yùn)機(jī)械手，機(jī)器人在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不停頓，不休息，提高自動(dòng)化生產(chǎn)效率。

　　2.機(jī)械手準(zhǔn)確度高，質(zhì)量受影響較小，降因此保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　3.使用六軸工業(yè)機(jī)器人可以降低人工成本，減少原料的浪費(fèi)，在降低成本更明顯。

　　4.可以通過修改程序以適應(yīng)不同工件的生產(chǎn)，縮短產(chǎn)品改型換代的周期及應(yīng)用設(shè)備的投資。

　　5.代替人工在高危，氣動(dòng)機(jī)械手，有害等環(huán)境作業(yè)，把個(gè)人從各種惡劣環(huán)境中解放出來。

  機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)冗余自由度是指機(jī)械手擁有比它的末端所需要的自由度更多的自由度。運(yùn)動(dòng)學(xué)冗余自由度的機(jī)械手具有比非冗余自由度的機(jī)械手更好的性能。例如，非冗余自由度的機(jī)械手在外部環(huán)境中有障礙物時(shí)受到非常大的限制，運(yùn)動(dòng)學(xué)冗余自由度的機(jī)械手就能很好的完成任務(wù)。由于奇異點(diǎn)的存在，非冗余自由度的機(jī)械手的工作空間受到限制，運(yùn)動(dòng)學(xué)冗余自由度的機(jī)械手就能很好的解決這類問題。

 冗余自由度的機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)控制中能夠優(yōu)化各種性能指標(biāo)，如：限制關(guān)節(jié)角度，更小化機(jī)械手關(guān)節(jié)角速度、角加速度、關(guān)節(jié)力矩、能量等。因此，具有運(yùn)動(dòng)學(xué)冗余自由度的機(jī)械手得到了廣泛的應(yīng)用，其中躲避障礙物就是一個(gè)非常重要的應(yīng)用。

 一般來說，機(jī)械手的避障控制主要有兩種方法。一種方法是在高層進(jìn)行路徑規(guī)劃，使機(jī)械手末端通過離線路徑規(guī)劃來避障礙物。這種方法能夠保證機(jī)械手的全局優(yōu)化，但它卻無法實(shí)現(xiàn)在線控制。另一種方法是通過機(jī)械手的控制器在線進(jìn)行避障。對(duì)于在線避障的控制，許多學(xué)者都提出了自己的方法。許多算法是基于偽逆矩陣法。機(jī)械手的避障控制能夠使機(jī)械手在工作過程中避開障礙物，充分發(fā)揮冗余自由度的機(jī)械手的優(yōu)越性能。

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