機械人的機械手或靈巧的手是如何工作的?

Mondo 科技 更新 2024-02-01

機械人的靈巧手(或機械臂的靈巧手)是一種電子控制元件,具有多個部分以允許移動。 下面我們來仔細看看它們是如何工作的,以及為什麼人們會以特定的方式設計它們。

鏈節、關節和末端執行器的重要性機械手有連桿和接頭。

連桿是剛性截面,關節是機械人執行時發生彎曲的地方。 除了允許移動外,關節還有助於易於修復。 一旦技術人員發現了有故障的關節,他們就可以簡單地拆卸和更換該關節,而不是解決機械臂的其他非涉及部分。 機械手還具有專用的附件,使它們能夠與環境進行互動。 這些部件稱為末端執行器。 末端執行器根據其用途分為兩大類——夾持器和工具。 夾持器使用磁鐵、真空吸塵器或機械原理來夾持物體。 此外,如果機械人必須舉起、觸控或釋放某些東西,它還會有抓手。 大多數抓手都具有類似於人手的靈巧能力,隨著研究人員探索新的可能性,它們變得越來越強大。 許多行業領導者使用機械人進行自動化倉庫揀選。 夾持器是這些機器能夠很好地完成這項工作的主要部分。

末端執行器的工具類別包括鑽頭、噴霧器和夾具等選項。 每當機械人的功能需要使用專用附件時,它總是有乙個工具型末端執行器。

需要了解的機械人機械手配置。

機械人機械手在各種配置下工作,這些配置會影響機器在太空中的執行方式。 它們如下: 笛卡爾:機械人可以沿直線移動,並在必要時製作出盒子狀的形狀。 圓柱形:機械人的手臂可以沿中心軸上下轉動或移動。 球形:機械人繞主軸和副軸與主軸成90°角移動。 增量並行性:此配置允許機械人具有最快的移動速度,使用掃掠運動快速向外移動。 選擇性相容鉸接式機械臂:這種配置具有樞軸點,允許機械臂在笛卡爾和圓柱方向上移動。 鉸接式:這種配置要求機械人有乙個腕關節和肘關節,以及至少乙個肩關節。 機械人機械手的配置也決定了其工作範圍,即機器執行的幾何形狀。 在決定他們希望機械人做什麼之前,人們必須做出與工作範圍相關的決定。 從那裡,他們還可以做出相關的選擇,例如在機械人操縱器上花多少錢。 元件的先進程度與成本之間通常存在關係。 然而,許多決策者傾向於認為總體費用是值得的,因為機械人將對他們的業務有多大幫助。

機械人機械手的電源選項。

設計或選擇機械人機械手的人有多種選擇來為它們提供動力。 一種可能性是讓每個關節都由伺服或電動機驅動,稱為執行器。 伺服電機具有內建的誤差感應功能,確保它們在使用者要求的引數範圍內執行。 它們根據電流、電壓和來自伺服控制器的資訊產生扭矩和速度。 或者,電動機將電能轉換為機械能。 它們還將電壓和電流轉換為扭矩。 這些動力可能性通常被選擇用於旋轉和移動的機械人。 但是,有些人想要伺服系統和電機以外的選項。 在這種情況下,氣動系統執行良好。 它們為機械人機械手提供流暢的運動,並提供高達 2 mm 的精度和 002 mm 重複精度。 氣動系統將儲罐中儲存的能量轉化為壓縮空氣。 然後,閥門控制每個元件的移動方式,開啟或關閉以實現必要的運動。 研究還表明,機械人技術可以從周圍環境中提取能量。 這項創新在沒有電源插座的環境中特別有用,而且用電池為機械人供電太麻煩了。 一些專案與太陽能機械人有關,特別是當預期應用在戶外時。 賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)的乙個研究小組還開發了從金屬和空氣中汲取能量的機械人。 這種為機械人供電的創新方式的能量密度是鋰離子電池的 13 倍。

機械人靈巧的手 機械手是必不可少的組成部分。

無論決策者如何使用機械人,機械人操縱器對於人獲得出色的結果都是必不可少的。 這就是為什麼在投資或設計特定機械人之前,必須對與機械手相關的細節進行大量思考。 關於這些元件的結論將顯著影響機器的工作方式以及它們是否提供令人滿意的結果。

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