一种经济型的数控车床换刀机械手的设计

江苏大学５－程硕士学位论文

用的较多的驱动方式主要有三种：液压驱动，气压驱动，电气驱训射。对各种驱动方式的特点如下表２．１所示。

＼表２－１常见驱动方式对比表

优点缺点方式＼＼

液压驱动特点举重能力大，结构紧凑，传动平稳灵敏

气源方便，动作迅速，结构简单，

成本低

无污染，易于控制，运动精度高，

驱动效率高密封要求高，不宜高温或低温下Ｔ作，且对制造精度要求高，成本较高空气具有可压缩性，使工作速度的稳定性较著。气压驱动电气驱动成本较气动高，力矩较小。

综合考虑了上述各种驱动方式的优缺点，结合本机械手的驱动需要，采用的是气压驱动和电气驱动相结合的方式，因为采用步进电机作为驱动器具有速度变化范围大，效率高，位置精度高的优点阳１。在精度要求较高的地方采用电气驱动（步进电机驱动），在手爪伸缩处采用气动，这样既具有价格低廉、结构简单、功率体积比高、无污染及抗干扰性强等特点，又可以保证运动精度的要求，从而完成产品的需求。

２．３机械手控制方案选择

２．３．１机械手运动控制的特点

机械手的控制系统一般是机器人的单轴或多轴运动协调为目的的控制系统，它与一般的自动机械控制系统相比，机械手控制系统有如下特点【１０１：

（１）传统的自动机械是以自身的动作为重点，而工业机器人的控制系统更着重奉体与操作对象的相互关系。

（２）机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。根据给定的任务，经常要求解运动学正问题和逆问题，因此往往根据需要，选择不同的基准坐标系，并做适当的坐标变换。而且机械手各关节之问的惯性力，哥氏力的耦合作用以及重力负载的影响使问题复杂化，所以是机器人的控制变得复杂ｉ９