連桿杠桿式機(jī)械手的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真最終版

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書連桿杠桿式機(jī)械手設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真PAGE臺州學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：連桿杠桿式機(jī)械手的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)編號：學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院系別：機(jī)電工程系專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級：2006級（2）班學(xué)號：06102102twenty-eight 姓名：lo鳴指導(dǎo)教師：張莉完成日期：年月日答辯日期：年月日PAGE30摘要在機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)械手已被廣泛應(yīng)用，從而大大的改善了工人的勞動(dòng)條件，顯著的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐，本設(shè)計(jì)通過對機(jī)械手手部分析，從而確定手部結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上對機(jī)械手進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，從而確定裝配總圖，并對其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。關(guān)鍵詞機(jī)械手；設(shè)計(jì)；手部；結(jié)構(gòu)；運(yùn)動(dòng)仿真AbstractInthemechanicalmanufacturingindustry，themanipulatorhasbeenwidelyapplied,thusworker'sworkconditionhasbeengreatlyimproved,theindustrialproductionmechanizationandtheautomatedhasrealized.Themanipulatorhandwasanalyzed,anditsstructurewasdetermined.Onthebasis,themanipulatorwascarriedonthedesigncalculation,andassemblydrawingwasdetermined.Finally,itskinematicssimulationwasprogressedbysoftwareADAMS.KeywordsManipulator;Design;Hand;Structure;Kinematicssimulate目錄摘要 I關(guān)鍵詞 IAbstract IIKeywords II目錄 11緒論 32機(jī)械手設(shè)計(jì)要求 33機(jī)械手總體設(shè)計(jì)方案 33.1機(jī)械手的組成 33.1.1執(zhí)行機(jī)構(gòu) 43.1.2驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 43.1.3控制機(jī)構(gòu) 53.2機(jī)械手在生產(chǎn)中的作用 53.3機(jī)械手的主要特點(diǎn) 53.4機(jī)械手的技術(shù)發(fā)展方向 53.5機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)范圍 63.6機(jī)械手的各種運(yùn)動(dòng)形式 73.7平面關(guān)節(jié)型夾持器的設(shè)計(jì) 83.7.1夾鉗式手部的組成 93.7.2夾鉗式手部設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 93.8機(jī)械手參數(shù)設(shè)計(jì) 103.8.1原始設(shè)計(jì)參數(shù) 103.8.2夾緊力N的計(jì)算 103.8.3機(jī)械手手指部分各值的確定 113.8.4活塞桿直徑的計(jì)算 123.8.5手抓夾持范圍計(jì)算 124工程機(jī)械數(shù)字化簡介 134.1概述 134.2工程機(jī)械數(shù)字化及仿真的思想、內(nèi)容和特點(diǎn) 134.3參數(shù)化設(shè)計(jì)概念 144.4工程機(jī)械零部件參數(shù)化參數(shù)仿真設(shè)計(jì) 145UG功能介紹 145.1引言 145.2UGNX對三維模型的處理 155.2.1UGNX的三維模型創(chuàng)建功能 155.2.2UGNX建模的一般過程 155.3利用UG繪制連桿杠桿式機(jī)械手模型 166ADAMS功能介紹 196.1ADAMS概述 196.2ADAMS基本功能 196.3ADAMS和UG之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 216.3.1ADAMS建模的相關(guān)步驟 216.4仿真流程圖 226.5UG模型導(dǎo)入ADAMS步驟 236.6ADAMS仿真 236.6.1仿真設(shè)置 236.6.2仿真結(jié)果 257結(jié)束語 27致謝 28參考文獻(xiàn) 291緒論工機(jī)械手設(shè)計(jì)是機(jī)械制造，機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)完技術(shù)基礎(chǔ)課及有關(guān)專業(yè)課以后的一次中和設(shè)計(jì)，通過這一環(huán)節(jié)把有關(guān)課程中所獲得的理論知識在實(shí)際中綜合的加以應(yīng)用，使這些知識能夠得到鞏固和發(fā)展，并使理論知識和生產(chǎn)密切的結(jié)合起來，通過設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，為自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。2機(jī)械手設(shè)計(jì)要求總體設(shè)計(jì)方案：確定機(jī)械手的整體結(jié)構(gòu)2）連桿杠桿式機(jī)械手的設(shè)計(jì)1、各零部件的尺寸計(jì)算及強(qiáng)度計(jì)算2、夾緊力計(jì)算3、機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3）運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析：實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的整機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真1、創(chuàng)建機(jī)械手三維實(shí)體模型設(shè)計(jì)2、設(shè)置模型零件的屬性參數(shù)3、機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析3機(jī)械手總體設(shè)計(jì)方案3.1機(jī)械手的組成機(jī)械手由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)三部分組成。3.1.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)（１）手部即直接與工件接觸的部分，一般是會轉(zhuǎn)型或平移型，（多為回轉(zhuǎn)型，因其結(jié)構(gòu)簡單），手部多為二指（也有多指），根據(jù)需要分為外抓式和內(nèi)抓式兩種，也可以用負(fù)壓式或真空式的空氣洗盤和電磁吸盤。傳力機(jī)構(gòu)形式也很多，常用的有：滑槽杠桿式、連桿杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母式、彈簧式、重力式。（2）腕部是聯(lián)結(jié)手部和手臂的部件，并可用來調(diào)整被抓物體的方位，以擴(kuò)大機(jī)械手的動(dòng)作范圍，并使機(jī)械手變的更靈巧，適應(yīng)性更強(qiáng)。目前，應(yīng)用最為廣泛的手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為回轉(zhuǎn)液壓缸，它的結(jié)構(gòu)緊湊，靈巧，但回轉(zhuǎn)角度小，并且要求嚴(yán)格密封，否則就難保證穩(wěn)定的輸出扭矩。（3）手臂是支撐被抓物體手部、腕部的重要部件，并帶動(dòng)它們做空間運(yùn)動(dòng)，它的主要作用是帶動(dòng)手指去抓取工件，并按預(yù)定要求將其搬運(yùn)到給定的位置，一般手臂需要三個(gè)給定自由度才能滿足要求，即手臂的伸縮、左右旋轉(zhuǎn)、升降運(yùn)動(dòng)。手臂運(yùn)動(dòng)的目的：把手部送到空間范圍內(nèi)任意一點(diǎn)。如果改變手部的姿態(tài)（方位），則用腕部的自由度加以實(shí)現(xiàn)。一次，一般來說臂部具有三個(gè)自由度才能滿足基本要求，即手臂的伸縮、左右旋轉(zhuǎn)、升降（或俯仰）運(yùn)動(dòng)。手臂的各種運(yùn)動(dòng)通常用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（如液壓缸或者氣缸）和各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，從臂部的受力情況分析，它在工作中即受腕部、手部和弓箭的靜、動(dòng)載荷，而且自身運(yùn)動(dòng)較為多，受力復(fù)雜。因此，它的結(jié)構(gòu)、工作范圍、靈活性以及抓重大小和定位精度直接影響機(jī)械手的工作性能。（4）行走機(jī)構(gòu)有的工業(yè)機(jī)械手帶有行走機(jī)構(gòu)，我國正處于仿真階段。3.1.2驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是工業(yè)機(jī)械手的重要組成部分，根據(jù)動(dòng)力源的不同大致可分為氣動(dòng)、液壓、電動(dòng)和機(jī)械式四種。采用液壓機(jī)構(gòu)速度快，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，臂力大，尺寸緊湊，控制方便。3.1.3控制機(jī)構(gòu)在機(jī)械手控制上，有點(diǎn)控制和連續(xù)控制兩種，大多數(shù)用插銷板進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)控制，也有用PLC進(jìn)行控制，主要控制的是坐標(biāo)位置。3.2機(jī)械手在生產(chǎn)中的作用機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用極為廣泛，可以歸納為以下幾個(gè)方面：（1）建造旋轉(zhuǎn)體零件（軸類、盤類、環(huán)類）自動(dòng)線。（2）在實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化方面：1）各類半自動(dòng)車床，有自動(dòng)夾緊、進(jìn)刀、切削、退刀和松開的功能，仍需人工上下料，裝上機(jī)械手，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)，一人看管多臺機(jī)床。2）注塑機(jī)有加料、合模、成型、分模等自動(dòng)工作循環(huán)，裝上機(jī)械手自動(dòng)裝卸工件，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)。3）沖床有自動(dòng)上下料沖壓循環(huán)，裝上機(jī)械手上下料，可實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化。3.3機(jī)械手的主要特點(diǎn)（1）對環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，能代替人從事危險(xiǎn)、有害的操作，在長時(shí)間工作對人類有害的場所，機(jī)械和搜不受影響，只要根據(jù)工作環(huán)境進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾徒Y(jié)構(gòu)，機(jī)械手就可以再異常高溫或低溫、異常壓力和有害氣體、粉塵、放射線作用下，以及沖壓、滅火等危險(xiǎn)環(huán)境中勝任工作。（2）機(jī)械手能持久、耐勞，可以把人從繁重單調(diào)的勞動(dòng)中解放出來，并能夸大和延伸人的功能。（3）由于機(jī)械手的動(dòng)作準(zhǔn)確，因此可以穩(wěn)定和提高產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)又可避免人為的操作錯(cuò)誤。（4）機(jī)械手通用性、靈活性好，能較好的適應(yīng)產(chǎn)品品種的不斷變化，以滿足柔性生產(chǎn)的需要。（5）采用機(jī)械手能明顯提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。3.4機(jī)械手的技術(shù)發(fā)展方向國內(nèi)外使用的實(shí)際上定位控制機(jī)械手，沒有“視覺”和“觸覺”反饋。目前，世界各國正積極研制帶有“視覺”和“觸覺”的工業(yè)機(jī)械手，使它能對所抓取的工件進(jìn)行分辨，選取所需要的工件，并正確的加持工件，進(jìn)而精確的在機(jī)器中定位、定向。為使機(jī)械手有“眼睛”去處理方位變化的工件和分辨形狀不同的零件，它由視覺傳感器輸入三個(gè)視圖方向的視覺信息，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形分辨，判別是不是所要抓取的工件。為防止握力過大引起物件損壞或握力過小引起物件滑落下來，一般采用兩種方法：一種是檢測把握物體手臂的變形，以選擇適當(dāng)?shù)奈樟?，另一種是直接檢測指部與物體的滑落位移，來修正握力。因此這種機(jī)械手具有以下幾個(gè)方面的性能：（1）能準(zhǔn)確的抓住方位彼岸哈的物體。（2）能判斷對象的重量。（3）能自動(dòng)劈開障礙物。（4）抓空或抓力不足時(shí)能檢測出來。這種具有感知能力并能對感知的信息做出反應(yīng)的工業(yè)機(jī)械手稱為智能機(jī)械手，它是有發(fā)展前途的?，F(xiàn)在工業(yè)機(jī)械手的使用范圍只限于在簡單重復(fù)的操作方面節(jié)省人力，代替人從事繁重、危險(xiǎn)的工作，在惡劣環(huán)境下尤其明顯，至于在汽車工業(yè)和電子工業(yè)之類的費(fèi)工的工業(yè)部門，機(jī)械手的應(yīng)用情況不能說是很好的，其原因之一是，工業(yè)機(jī)械手的性能還不能滿足這些工業(yè)部門的要求，適合機(jī)械手工作的范圍很狹小，另外經(jīng)濟(jì)性問題也很嚴(yán)重，利用機(jī)械手節(jié)約人力從經(jīng)濟(jì)上看不一定總是合算的。然而利用機(jī)械手實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)合理化的要求，今后還會持續(xù)增長，只要技術(shù)方面和價(jià)格方面存在的問題獲得解決，機(jī)械手的應(yīng)用必將飛躍發(fā)展。3.5機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)范圍機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)乏味，是指機(jī)械手在平面或空間的運(yùn)動(dòng)圖形（軌跡的形狀）及其大小，是機(jī)械手的主要技術(shù)參數(shù)之一。機(jī)械手所具有的活動(dòng)度的數(shù)目及組合不同，則其運(yùn)動(dòng)圖形也不同。而活動(dòng)度的變化范圍（即直線運(yùn)動(dòng)的距離和回轉(zhuǎn)角度的大?。Q定著運(yùn)動(dòng)圖形的大小。一般情況下，臂部的活動(dòng)度主要是用以基本上確定手部以及工件（或工具）在空間的運(yùn)動(dòng)范圍和位置，因此臂部的運(yùn)動(dòng)也稱為機(jī)械手的主運(yùn)動(dòng)，而腕部的活動(dòng)度則主要是用來調(diào)整手部以及工件（或工具）在空間的方位。臂部具有一個(gè)活動(dòng)度時(shí)，運(yùn)動(dòng)圖形僅為一直線或圓弧。具有二個(gè)活動(dòng)度時(shí)，便形成平面圖形或圓柱面。具有三個(gè)活動(dòng)度時(shí)運(yùn)動(dòng)范圍則從面擴(kuò)大到體，稱為長方體或回轉(zhuǎn)體（包括圓柱體和球體）。3.6機(jī)械手的各種運(yùn)動(dòng)形式如上所述，活動(dòng)度的組合不同，機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)圖形也是不相同的，基本上可歸納為下列四種運(yùn)動(dòng)形式。（1）直移型這種運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)械手，其臂部只具有沿直角坐標(biāo)軸線作直線移動(dòng)的活動(dòng)度，即臂部只是作伸縮、升降和平移等運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)范圍的圖形可以是一條直線、一個(gè)矩形平面或一個(gè)長方體。這種形式的機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動(dòng)直觀性強(qiáng)，便于實(shí)現(xiàn)一定的精度要求，但其所占據(jù)的空間位置大，相應(yīng)的工作范圍較小，因此大多采用懸掛式結(jié)構(gòu)，適于在機(jī)床成行排列的生產(chǎn)線上作上下料和工位間傳送工件只用。（2）回轉(zhuǎn)型這種運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)械手，其臂部均具有水平回轉(zhuǎn)這個(gè)活動(dòng)度。此活動(dòng)度與臂部的伸縮和升降兩個(gè)活動(dòng)度組合成一個(gè)完整的會轉(zhuǎn)型機(jī)械手。它的運(yùn)動(dòng)范圍圖形視其活動(dòng)度的不同，可以使一圓弧曲線、一扇形平面、一圓柱面和一空心圓柱體范圍。其特征輪廓為圓，特征運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)，因此為方便起見，稱之為會轉(zhuǎn)型。會轉(zhuǎn)型與直移型機(jī)械手相比，包吃了運(yùn)動(dòng)直觀性較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)所占空間更小，結(jié)構(gòu)更緊湊，工作范圍更廣，是目前應(yīng)用較多的一種形式。誕生，這類機(jī)械手說神將結(jié)構(gòu)顯示，一般不能提取地面上的工件。（3）俯仰型這種運(yùn)動(dòng)型式的機(jī)械手，其臂部除了具有水平會轉(zhuǎn)這個(gè)活動(dòng)度外，還具有臂部俯仰這一活動(dòng)度。這兩個(gè)活動(dòng)度與臂部伸縮活動(dòng)度和成一個(gè)完整的俯仰型機(jī)械手。它的運(yùn)動(dòng)范圍圖形為一空心球體，特征運(yùn)動(dòng)為俯仰，為方便起見成俯仰型。通常將只具有臂部俯仰而無臂部回轉(zhuǎn)活動(dòng)度的機(jī)械手，稱之為俯仰型，因此其結(jié)構(gòu)與俯仰型接近。俯仰型機(jī)械手與回轉(zhuǎn)型相比，在占有同樣大小空間的情況下，可擴(kuò)大工作范圍；能將臂部伸向地面，完成地面提取工件的任務(wù)。其不足之處是運(yùn)動(dòng)直觀性差；結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；臂部有兩個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它們引起的臂部的端部位置誤差會隨著臂部伸長而放大。（4）屈伸型何種運(yùn)動(dòng)型的機(jī)械手，臂部有大臂和小臂兩部分，除了大臂具有水平回轉(zhuǎn)和俯仰活動(dòng)度外，小臂相對大臂還有一俯仰運(yùn)動(dòng)。從形態(tài)上看，小臂相對大臂作屈伸運(yùn)動(dòng)，根據(jù)此特征稱之為屈伸型，它的運(yùn)管的范圍圖形為球體。它具有與人體上肢更類似的結(jié)構(gòu)，可以再以臂部最大伸展長度為半徑的球體范圍內(nèi)提取工件，靈活性很大；與其他類型相比，占有空間最小，工作范圍最大，而且可以繞過障礙物提取工件；但其運(yùn)動(dòng)直觀性更差，臂部前端位置是由幾個(gè)轉(zhuǎn)角確定的，因此要達(dá)到較高的位置精度時(shí)，需要教復(fù)雜的設(shè)計(jì)與制造。當(dāng)然，機(jī)械手的一運(yùn)動(dòng)型式除了上述四種基本形式外，還可以有由這些基本運(yùn)動(dòng)組合而成的復(fù)合型式。3.7平面關(guān)節(jié)型夾持器的設(shè)計(jì)機(jī)械手的手部是用來直接握持工件的部分。由于被握持的工件的形狀、大小、輕重、材料性能和表面狀況的不同，所以手部的結(jié)構(gòu)也是多種多樣的。根據(jù)我們的需要，就采用最常見的夾鉗式的手部，它的動(dòng)作與鋼絲鉗或臺虎鉗相似。平面關(guān)節(jié)型夾持器的設(shè)計(jì)如圖1所示。由加持輥1、夾緊杠桿2、推力桿3等部分組成（4為銷連接）。當(dāng)夾持軋件時(shí)，推力通過推力桿驅(qū)動(dòng)夾緊杠桿，帶動(dòng)夾緊輥沿銷旋轉(zhuǎn)，直至夾緊軌件。此時(shí)夾緊輥的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧。圖1平面關(guān)節(jié)型夾持器3.7.1夾鉗式手部的組成夾鉗式手部一般由以下幾部分組成。(1)手指它是直接與工件接觸的構(gòu)件。手部松開和夾緊工件，就是通過手指的張開與閉合來實(shí)現(xiàn)的。一般情況下，機(jī)械手手部只有兩個(gè)手指。少數(shù)為三指或多指。結(jié)構(gòu)形式常取決于被夾持工件的形狀和特性。（2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)它是想手指產(chǎn)地運(yùn)動(dòng)和力，以實(shí)現(xiàn)夾緊和松開動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。（3）驅(qū)動(dòng)裝置它是向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的裝置，按驅(qū)動(dòng)方式的不同有液壓、氣動(dòng)、電動(dòng)和機(jī)械之分。此外，上有連接月支撐元件，將上述有關(guān)部分連成一個(gè)整體。3.7.2夾鉗式手部設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)（1）手指應(yīng)具有一定的開閉范圍夾鉗式手部的手指開閉范圍就是指從張開到閉合（夾緊）過程中每個(gè)手指位置的變動(dòng)量。對于會轉(zhuǎn)型手部的開閉范圍，可用手指的開閉角（手指從張開到閉合繞支點(diǎn)所轉(zhuǎn)過的角度）和手指的加緊端長度來表示；對于平移型手部的開閉范圍，開用手指從張開到閉合的直線移動(dòng)距離來表示。顯然，為了讓手指閉合時(shí)能加緊工件，張開時(shí)能順利的接近工件，而不和其他設(shè)備等相碰，手指必須具有一定的開閉范圍。范圍大小直接與工件和手指的形狀、尺寸及手部接近工件的路線等有關(guān)，同時(shí)還要注意經(jīng)過路線的周圍環(huán)境。手指的開閉范圍，應(yīng)根據(jù)使勁情況進(jìn)行分析后加以確定。一般說，如果工作環(huán)境允許，采用較大的開閉范圍，可減低對工件的尺寸公差、位置精度的要求，且有利于手部順利的加持工作，但會增大驅(qū)動(dòng)位置的形成和結(jié)構(gòu)尺寸，增加手指開閉時(shí)間，所以手指開閉范圍亦不宜設(shè)計(jì)得過大。（2）應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力合驅(qū)動(dòng)力為了使手指能夾緊工件，并保證在運(yùn)動(dòng)過程中不脫落，就要求手指在夾緊工件時(shí)應(yīng)有足夠的夾緊力，而對手部的驅(qū)動(dòng)裝置來說，應(yīng)具有足夠的驅(qū)動(dòng)力。應(yīng)當(dāng)指出，在保證一定的夾緊力條件下，采用不同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所需驅(qū)動(dòng)力的大小是不同的。多大的夾緊力才能把工件夾牢，主要由工件的重量和提取工件時(shí)手部相對于工件的方位情況來確定。同一重量的圓柱體工件，作水平或垂直安放，手部夾持它的方位不同，所需夾緊力的大小不同，需要依靠手指與工件間的摩擦力來確保工件不致脫落。不論哪種情況，工件越重，則所需要的夾緊力就越大。除此之外，考慮夾緊力時(shí)，還應(yīng)注意到工件在運(yùn)動(dòng)過程中由于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變所產(chǎn)生的慣性力的影響，特別在運(yùn)動(dòng)速度變化較大的情況下尤應(yīng)如此，以免在慣性力作用下，因夾緊力不足而松動(dòng)或甩脫。當(dāng)然，過大的夾緊力也是沒有必要的。（3）應(yīng)保證工件在手指內(nèi)的加持精度手部夾持工件后，應(yīng)保證每個(gè)被夾持的工件，在手指內(nèi)都有準(zhǔn)確的相對位置。這對一些有方位要求的情況更為重要，如曲拐、凸輪軸一類的復(fù)雜工件，對在機(jī)床上安裝的位置有嚴(yán)格要求，因此機(jī)械手的手部，在夾持工件后應(yīng)保持有相對的位置精度。為此，應(yīng)根據(jù)工件的形狀和位置要求，選用相應(yīng)的手指形狀和手部結(jié)構(gòu)，并采用必要的措施，以保證工件在手指內(nèi)的相對位置。（4）要求結(jié)構(gòu)緊湊重量輕、效率高手部處于腕部和臂部的最前端，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)多變，其機(jī)構(gòu)、重量和動(dòng)力負(fù)荷直接影響到腕部和臂部的結(jié)構(gòu)、重量和運(yùn)轉(zhuǎn)性能，因此在手部設(shè)計(jì)時(shí)，必須力求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、效率高。此外，連桿杠桿式機(jī)械手的手指為平面指，主要取巨額于工件的形狀。手指表面的光滑程度，對避免所夾持軋件表面受到損傷非常重要。手指材料的選用，對機(jī)械手的使用效果有很大的影響。3.8機(jī)械手參數(shù)設(shè)計(jì)3.8.1原始設(shè)計(jì)參數(shù)軋件規(guī)格：棒料零件，半徑50mm；高150mm,，材料40鋼；3.8.2夾緊力N的計(jì)算（1）工件質(zhì)量R=50mmh=150mm材料40鋼密度ρ=7.85g/cm3V=πR2h=3.14*502*150=1177500mm3=1177.5cm3G=mg=ρvg=7.85*1177.5*0.0098=90.58(N)V——工件體積R——工件半徑H——工件高G——工件的重力夾緊力夾緊力N約為工件重力的2~3倍，則N=3G=3*90.58=271.755(N)3.8.3機(jī)械手手指部分各值的確定圖2機(jī)械手手指部結(jié)構(gòu)圖如圖2由N=Pcsin(α+ψ)/(2bsinαsinψ)（1）P——施加于活塞桿上的驅(qū)動(dòng)力取c=20mmb=65mmψ=45oα=10o帶入式（1）得271.755=P*20*sin(45o+10o)/(2*65*sin45o*sin10o)P=264.705（N)在實(shí)際應(yīng)用中P實(shí)≥P/ηP為理論驅(qū)動(dòng)力η為首爪的機(jī)械效率一般取0.8~0.9P實(shí)≥264.705/0.8=330.882(N)3.8.4活塞桿直徑的計(jì)算將活塞桿視為受拉桿，根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算，可確定其直徑σ=（2）或式中P——活塞所受的輸出拉力(N)d——活塞桿的直徑(mm)σb——材料的抗拉強(qiáng)度(MPa)N——安全系數(shù)（一般取n＞1.4)則d=1.25(mm)3.8.5手抓夾持范圍計(jì)算手抓夾持范圍，手指長100mm，根據(jù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，它的最小夾持半徑=50，如圖３所示。夾持半徑計(jì)算如下：所以機(jī)械手的張開角度為22.5o時(shí)，滿足設(shè)計(jì)要求。圖３機(jī)械手手部結(jié)構(gòu)簡圖4工程機(jī)械數(shù)字化簡介4.1概述建國以來，工程機(jī)械行業(yè)從無到有，從弱到強(qiáng)，走過了波瀾壯闊的60風(fēng)雨歷程，為我國的現(xiàn)代化建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。工程機(jī)械行業(yè)已經(jīng)成為我國工業(yè)領(lǐng)域在自主創(chuàng)新、品牌建設(shè)、出口創(chuàng)匯等方面的典范，涌現(xiàn)了一批在國內(nèi)外有影響力的人物、企業(yè)、品牌。4.2工程機(jī)械數(shù)字化及仿真的思想、內(nèi)容和特點(diǎn)工程機(jī)械是否具有優(yōu)良品質(zhì)，使用性能和可靠性水平，取決于采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論和方法手段產(chǎn)生的優(yōu)化的零部件及機(jī)器整體的結(jié)構(gòu)形狀。工程機(jī)械仿真設(shè)計(jì)的基本思想、內(nèi)容是：建立以機(jī)器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益綜合評價(jià)指標(biāo)為優(yōu)化準(zhǔn)則，在相似的使用條件下，從結(jié)構(gòu)尺寸相似的現(xiàn)有機(jī)器產(chǎn)品系列中篩選出技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和效益指標(biāo)最優(yōu)的機(jī)器作為樣機(jī)，然后根據(jù)描述機(jī)器技術(shù)形態(tài)和工作過程的數(shù)學(xué)方程，運(yùn)用相似理論推導(dǎo)出設(shè)計(jì)機(jī)器與樣機(jī)參數(shù)間的相似公式，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算和處理，迅速將優(yōu)化樣機(jī)參數(shù)換算到要設(shè)計(jì)的機(jī)器上，并根據(jù)所得新機(jī)器的主要參數(shù)和樣機(jī)的結(jié)構(gòu)與圖形，繪制出設(shè)計(jì)機(jī)器的圖紙。仿真設(shè)計(jì)的特點(diǎn)主要是理論性強(qiáng)、速度快、費(fèi)用低，是工程機(jī)械研制新機(jī)器的良好途徑，它不僅對提高機(jī)器的開發(fā)速度，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量有良好的使用價(jià)值，而且對引進(jìn)機(jī)器設(shè)備的仿制及系列化具有重要作用。4.3參數(shù)化設(shè)計(jì)概念參數(shù)化設(shè)計(jì)時(shí)一種使用重要參數(shù)快速構(gòu)造和修改幾何模型的造型方法。采用參數(shù)化模型，通過調(diào)整參數(shù)來修改和控制幾何形狀，從而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精確造型。這些重要的幾何參數(shù)包括控制形體大小的尺寸和定位形體的方向矢量等。參數(shù)化技術(shù)以約束為核心，是一種比約束自由造型技術(shù)更新穎，更好的造型技術(shù)。該技術(shù)具有以下3個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)人員的初始設(shè)計(jì)要求低。無需精確繪圖，只需勾繪草圖即可，提高了設(shè)計(jì)的柔性。（2）便于系列化設(shè)計(jì)，同種規(guī)格零件的不同尺寸系列可在一次設(shè)計(jì)成型后通過修改尺寸得到。（3）便于隨時(shí)編輯、修改，能滿足反復(fù)設(shè)計(jì)要求。4.4工程機(jī)械零部件參數(shù)化參數(shù)仿真設(shè)計(jì)工程機(jī)械各個(gè)機(jī)構(gòu)由很多的零部件構(gòu)成，期中存在大量的相似件，同一系列的機(jī)型之間也有大量的相似件。在傳統(tǒng)的二維、三維設(shè)計(jì)方法上，需要對每一個(gè)零部件進(jìn)行分別建模，著就必然要求占用較多的時(shí)間和空間，浪費(fèi)更多的經(jīng)歷，而且在對零部件進(jìn)行修改時(shí)，需要改動(dòng)的參數(shù)也比較多，花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，對設(shè)計(jì)者來說節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間、提高設(shè)計(jì)效率成為主題。5UG功能介紹5.1引言Unigraphics(簡稱UG）軟件起源于美國買到飛機(jī)公司，是一種CAD/CAE/CAM一體化的機(jī)械工程計(jì)算機(jī)軟件，能使工程人員在第一時(shí)間設(shè)計(jì)并制造出完美的產(chǎn)品，從而縮短開發(fā)時(shí)間，降低成本。NX是UGSPLM新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，它可以通過過程變更來驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品革新。NX獨(dú)特之處是其知識管理基礎(chǔ)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動(dòng)革新以創(chuàng)造出更大的利潤。NX可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識，根據(jù)已知準(zhǔn)則來確認(rèn)每一設(shè)計(jì)決策。5.2UGNX對三維模型的處理5.2.1UGNX的三維模型創(chuàng)建功能特征造型師幾何造型技術(shù)的發(fā)展，它對諸如零件形狀、尺寸、工藝、功能等相關(guān)信息的綜合描述更直觀和更具工程含義?；谔卣鞯脑煨腕w統(tǒng)一般先將大量的標(biāo)準(zhǔn)特征或用戶自定義特征存入數(shù)據(jù)庫，在設(shè)計(jì)階段調(diào)用特征庫中的特征作為基本造型單元進(jìn)行建模，再逐步深入幾何信息、工藝信息，簡歷零件的特征數(shù)據(jù)模型，并將其存入數(shù)據(jù)庫。基于特征的造型方法大大的提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員可方便地進(jìn)行特征的合法性，相關(guān)性檢查，便于組織復(fù)雜的特征，特征建模過程實(shí)際上一系列特征的累加過程。在三維建模中主要有以下3中特征：（1）實(shí)體特征它是構(gòu)建三維模型的基本單元和主要設(shè)計(jì)對象。實(shí)體特征可以使正空間特征（如實(shí)體的突出部分），也可以使負(fù)空間特征（如實(shí)體上的孔、槽等）。在UG中，根據(jù)建模方式和原理的差異，把實(shí)體特征進(jìn)一步分為基礎(chǔ)特征和工程特征?；A(chǔ)特征是三維模型設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，包括拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征、掃描特征和混合特征等;工程特征是在基礎(chǔ)特征上的附加特征，它的創(chuàng)建依賴于已存在的基礎(chǔ)特征，是有一定工程應(yīng)用價(jià)值的特征，包括孔特、肋特征、道教特征和拔模特征等。（2)曲面特征它是一種沒有質(zhì)量和體積的幾何特征，對曲面的精確描述比較復(fù)雜。曲面特征主要用于產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)，外形設(shè)計(jì)和逆向工程等設(shè)計(jì)領(lǐng)域。（3）基準(zhǔn)特征指參數(shù)化設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)曲線、基準(zhǔn)平面和坐標(biāo)系等。一般來說，基準(zhǔn)特征主要用于輔助三維模型的創(chuàng)建。5.2.2UGNX建模的一般過程建模的各個(gè)過程有機(jī)的結(jié)合起來，形成一個(gè)整體，整個(gè)建模過程就是基于特征為基本單位的參數(shù)化設(shè)計(jì)過程。其中參數(shù)包括幾何參數(shù)和尺寸參數(shù)。幾何參數(shù)確定了實(shí)體特征基本位置的固定關(guān)系；尺寸參數(shù)決定了產(chǎn)品外觀尺寸和相對距離。利用參數(shù)可以準(zhǔn)確控制和修改所建立的三維模型。UG建模的一般過程如下：（1）建立或選取基準(zhǔn)特征作為模型空間定位的基準(zhǔn)：如基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)坐標(biāo)系等。建立每個(gè)實(shí)體特征時(shí)，都要利用基準(zhǔn)特征作為參照；（2）建立基礎(chǔ)實(shí)體特征：拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混合等。利用UG建模首先從真題研究將要建模的零件，分析其特征組成，明確不同特征之間的關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系，確定零件特征的創(chuàng)建順序，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行建模、添加工程特征等設(shè)計(jì)。通過二維平面草繪圖的旋轉(zhuǎn)、拉伸、掃描和混合等工具來實(shí)現(xiàn)三維模型的構(gòu)建。UG三維模型將線框、曲面和實(shí)體三者結(jié)合起來；（3)建立工程特征：孔、倒角、肋、拔模等；（4）特征的修改：特征陣列，特征復(fù)制等編輯操作；（5）添加材質(zhì)和渲染處理。5.3利用UG繪制連桿杠桿式機(jī)械手模型圖4草圖圖5造型圖圖6圖7

圖8在草圖環(huán)境中繪制如圖4的草圖完成草圖后通過拉伸特征對圖4拉伸，再使用孔特征，得到圖5通過鏡像特征，得到圖6和圖7在圖7的基礎(chǔ)上回到草圖，畫出推桿和底板，再用拉伸特征和鏡像特征對其拉伸，得到圖86ADAMS功能介紹6.1ADAMS概述ADAMS，即機(jī)械系統(tǒng)力學(xué)自動(dòng)分析（AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems)，該軟件是美國MDI公司（MechanicalDynamicsInc.)開發(fā)的虛擬樣機(jī)分析軟件。目前，ADAMS已經(jīng)被全國各行各業(yè)的數(shù)百家主要制造商采用。根據(jù)1999年機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真分析軟件國際市場份額的統(tǒng)計(jì)資料，ADAMS軟件銷售總額近八千萬美元，占據(jù)了51%的份額，現(xiàn)應(yīng)經(jīng)并入美國MSC公司。ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫、約束庫、力庫，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)集合模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論中的拉格朗日方程方法，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程，對虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，輸出位移，速度，加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測機(jī)械系統(tǒng)的性能，運(yùn)動(dòng)范圍，碰撞檢測，峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。ADAMS一方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件，用戶可以運(yùn)用該軟件非常方便地對虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析；另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開發(fā)工具，其開放性的程序結(jié)構(gòu)和多借口，可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型虛擬樣機(jī)分析的二次開發(fā)工具平臺。ADMAS軟件由基本模塊、擴(kuò)展模塊、接口模塊、專業(yè)領(lǐng)域及工具箱5類模塊組成，用戶不僅可以采用通用模塊對一般的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行仿真，而且可以采用專用模塊針對特定工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的問題，進(jìn)行快速有效的建模與仿真分析。6.2ADAMS基本功能ADAMS軟件提供的分析類型如下：結(jié)構(gòu)靜力分析用來求解外載荷引起的唯一，應(yīng)力和力，靜力分析很適合求解慣性阻尼對結(jié)構(gòu)的影響并不顯著的問題。ADAMS程序中的靜力分析不僅可以進(jìn)行線性分析，而且也可以進(jìn)行非線性分析，如塑性、蠕變、膨脹、大變形、大應(yīng)變及接觸分析。（2）結(jié)構(gòu)力學(xué)分析結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析用來求解隨時(shí)間變化的載荷對結(jié)構(gòu)或部件的影響，與靜力分析不同，動(dòng)力分析要考慮隨時(shí)間變化的力載荷以及它對阻尼和慣性的影響?？蛇M(jìn)行ADAMS的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析類型包括：瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析及隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)分析。（3）結(jié)構(gòu)非線性分析結(jié)構(gòu)非線性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或部件的響應(yīng)隨外載荷不成比例變化。ADAMS程序可求解靜態(tài)和瞬態(tài)非線性問題，包括材料非線性，幾何非線性和單元非線性三種。（4）動(dòng)力學(xué)分析ADAMS程序可以分析大型三維柔體運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)的積累影響起主要作用時(shí)，可使用這些功能分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)在空間中的運(yùn)動(dòng)特性，并確定結(jié)構(gòu)中由此產(chǎn)生的應(yīng)力，應(yīng)變和變形。（5）熱分析程序可處理熱傳遞的三種基本類型：傳導(dǎo)、對流和輻射。熱傳遞的三種類型均可進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)、線性和非線性分析，熱分析還具有科研模擬材料固化和溶解過程的相變分析能力以及模擬熱與結(jié)構(gòu)應(yīng)力之間的熱結(jié)構(gòu)耦合分析能力。（6）電磁場分析主要用于電磁場問題的分析，如電感、電容、磁通量密度、渦流、電場分布、磁力線分布、力、運(yùn)動(dòng)效應(yīng)、電路和能量損失等，還可用于螺線管，調(diào)節(jié)器，發(fā)電機(jī)，變換器，磁體，，加速器、點(diǎn)解槽及無損檢測裝置等的設(shè)計(jì)和分析領(lǐng)域。（7）流體動(dòng)力學(xué)分析ADAMS流體單元能進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)分析、分析類型可以為瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)，分析結(jié)果可以使每個(gè)節(jié)點(diǎn)的壓力和通過每個(gè)單元的流率，并且可以利用后處理功能產(chǎn)生壓力、流率和溫度分布的圖形顯示。另外，還可以使用三維表面效應(yīng)單元和熱流管單元模擬結(jié)構(gòu)的流體繞流并包括對流患兒效應(yīng)。（8）聲場分析程序的聲學(xué)功能用來研究在含有流體的介質(zhì)中聲波的傳播，或分析浸在流體中的固體結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性，這些功能可用來確定音響話筒的頻率響應(yīng)，研究音樂大廳的聲場強(qiáng)度分布，或預(yù)測水對振動(dòng)船體的阻尼效應(yīng)。（9）壓電分析用于分析二維或三維結(jié)構(gòu)對AC（交流）、DC（直流）或任意隨時(shí)間變化的電流或機(jī)械載荷的響應(yīng)，這種分析類型可用于換熱器，振蕩器，諧振器，麥克風(fēng)等部件及其它電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能分析。可進(jìn)行四種類型的分析：靜態(tài)分析、橫態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析、瞬態(tài)響應(yīng)分析。6.3ADAMS和UG之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換要對一種復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行比較精確的動(dòng)力學(xué)仿真研究，一種比較流行的解決方案就是用專業(yè)的CAD軟件和專業(yè)的動(dòng)力學(xué)仿真軟件進(jìn)行聯(lián)合建模，即先用專業(yè)的CAD軟件精確建立復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)各零部件的三維實(shí)體圖和機(jī)構(gòu)裝配圖，而后轉(zhuǎn)化到專業(yè)的動(dòng)力學(xué)仿真軟件下添加輔助的力和約束，最終形成系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)，并在樣機(jī)上對系統(tǒng)機(jī)型力學(xué)仿真研究。但由于當(dāng)前沒有一款軟件同時(shí)具有專業(yè)CAD建模和專業(yè)動(dòng)力學(xué)仿真的功能，通常選用的CAD軟件和動(dòng)力學(xué)仿真軟件是兩個(gè)不同公司的產(chǎn)品，著就存在兩個(gè)軟件傳遞過程中“有縫聯(lián)結(jié)”的處理問題。由于在導(dǎo)入過程中不可避免地存在模型信息損失，就要確保采用合適的文件格式是模型損失的信息量最小化。上述軟件與ADAMS通常采用和支持Parasolid核心實(shí)體技術(shù)，所以建好的模型以Parasolid(*.x_t)文件格式導(dǎo)出，再以Parasolid（*.x_t)文件格式導(dǎo)入ADAMS進(jìn)行各種運(yùn)動(dòng)特性和力特性分析，效果較其他格式好。以上文件的導(dǎo)入與導(dǎo)出涉及到軟件之間的接口問題，涉及到版本之間的匹配問題。首先在UG環(huán)境中建立，另存為Parasolid(*.x_t)格式，對于ADAMS2.0的用戶來說，應(yīng)該選擇的Parasolid版本在UG2.0-UG7.0之間。模型導(dǎo)入以后，再給各個(gè)零部件添加質(zhì)量、約束、力、力矩和初始條件，之后就可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析了。6.3.1ADAMS建模的相關(guān)步驟創(chuàng)建部件有兩種方法：①一種是通過在創(chuàng)建的機(jī)械系統(tǒng)中建立運(yùn)動(dòng)部件的物理屬性來創(chuàng)建。部件為剛性體和柔性體。對于剛體，ADAMS/View提供給和工造工具和固體模型。也可以通過增加特性和布爾運(yùn)算合并物體來優(yōu)化幾何圖形。對于柔性體，ADAMS/View提供尖端的柔性體連接件和輸出載荷用來使用有限元工具，也可以通過使用ADAMS/View來導(dǎo)入復(fù)雜的柔性體工具。②另一種是在ADAMS/View中導(dǎo)入三維造型軟件建立的模型。ADAMS/Exchange可導(dǎo)入的標(biāo)準(zhǔn)格式有IGES,STEP,DXF/DWGHEParasolid等。導(dǎo)入之后對模型進(jìn)行編輯，可以再模型上創(chuàng)建幾何點(diǎn)再以這些點(diǎn)為元素創(chuàng)建ADAMS/View中提供的體。在ADAMS/View環(huán)境下完成最終建模。6.4仿真流程圖基于ADAMS的建模功能并不強(qiáng)大，只能建一些簡單的模型。所以本文先采用專業(yè)的CAD軟件UG建立機(jī)械手的機(jī)構(gòu)模型，然后通過UG/motion模塊導(dǎo)入ADAMS中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。這個(gè)方針流程如圖9所示：圖9仿真流程圖6.5UG模型導(dǎo)入ADAMS步驟模型過程中，由于可能存在復(fù)雜的裝配關(guān)系，而某零部件對整體的運(yùn)動(dòng)分析影響甚小，便開忽略，需要對模型進(jìn)行簡化，主要取那些運(yùn)動(dòng)部件，以及對運(yùn)動(dòng)部件約束和控制的部件。但是帶有質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)部件的簡化是需要特別注意。導(dǎo)出模型裝配腕部后，單機(jī)主菜單欄上的[文件]--[導(dǎo)出]--[Parasolid]--彈出[導(dǎo)出Parasolid]對話框--攢則所建模型--單擊確定--彈出保存路徑--確定路徑為何文件名。文件名和路徑必須是英文。導(dǎo)入啟動(dòng)ADAMS，在彈出的對話框中選擇[importafile]--單擊[OK]--在彈出對話框的[filetype]中選擇[Parasolid]--在[filetoread]中右擊--[Browse]--選擇步驟導(dǎo)出（1）中的文件路徑和文件--在[ModelName]欄中右擊--[Mode]--[Create]--在彈出的對話框的[ModelName]中輸入MODEL_16.6ADAMS仿真6.6.1仿真設(shè)置本次仿真主要觀察在給定約束后如圖10，讓機(jī)械手手指張開時(shí)手指間的距可以讓工件通過，且手指閉合能夾緊工件。圖10機(jī)械手約束圖（ｂ）（ｃ）（ｄ）圖11機(jī)械手仿真運(yùn)動(dòng)時(shí)略圖6.6.2仿真結(jié)果在仿真結(jié)束后，進(jìn)行測量輸出。ADAMS提供了兩種類型的測量，一種是預(yù)先定義好的自動(dòng)輸出結(jié)果的測量，如：構(gòu)件、點(diǎn)、柔性件、力、運(yùn)動(dòng)副等對象的位移、速度和加速度、動(dòng)能和勢能、力等有關(guān)信息；另一種是用戶自定義的測量。ADAMS的測量功能非常廣泛，不僅可以在仿真分析過程中跟蹤繪制感興趣的變量，以便跟蹤了解仿真分析過程，同時(shí)還可以再仿真分析結(jié)束后繪制有關(guān)變量的變化線。在這里我們測量手爪隨時(shí)間的張開角變化，得圖12，在圖12中可以看到手爪在前十秒內(nèi)張開角達(dá)到所需角度，然后后保持其張開角的狀態(tài)五秒，最后十秒手指收縮。在二十五秒時(shí)手指出現(xiàn)比起始位置更為收縮。圖12手爪張開角曲線圖13為機(jī)械手兩手爪質(zhì)心間距離變化曲線圖，可以看到當(dāng)25秒時(shí)距離為99.45mm，滿足夾緊工件的需求。圖13機(jī)械手兩手爪質(zhì)心間距離變化曲線圖運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真后，還可測出部件的速度變化，這里只給出手爪隨時(shí)間的速度變化。如圖14所示。圖14手爪速度隨時(shí)間的變化曲線7結(jié)束語本文介紹的方法，通過對連桿杠桿式機(jī)械手的設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，使機(jī)械手的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程直觀明了，同時(shí)測量了爪部的張開角、兩手爪質(zhì)心間的距離、手爪速度隨時(shí)間的變化曲線。對機(jī)械手的軌跡規(guī)劃及其控制奠定了基礎(chǔ)。研制工業(yè)機(jī)械手越來越受到人們的關(guān)注，對機(jī)械手的研究也是日新月異。可以想象，未來的工業(yè)機(jī)械手勢必會有下面幾種發(fā)展趨勢：工業(yè)機(jī)械手性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修），而單機(jī)價(jià)格不斷下降。機(jī)械結(jié)構(gòu)想模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測系統(tǒng)三位一體化：有關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人整機(jī)，國外已有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問市。工業(yè)機(jī)械手控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化，器件集成度提高，控制柜日漸小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)大大提高了系統(tǒng)的可靠性，易操作性和可維修性。機(jī)械手應(yīng)用普及，機(jī)