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这种设计可以更好的使机器人完成工作。手部的三文爆炸图如图3.5所示:
图3.5 手部的三文爆炸图
3.4 电机的计算与型号选择
3.4.1 电机的计算
在确定握力时,除考虑抓取物体重量3Kg外,还用考虑传送或操作过程中所产生的惯性力和震动,以保证夹持安全可靠。另外,电动机根据运行距离及电机的脉冲当量算出脉冲数,将数据输入计算机,可以达到非常高的位姿准确度。综上所述,本文选择电机驱动为机械手的驱动方式。
本文涉及要求夹持的物体重为m=3000g,设螺纹为M8,其中径r=3.6mm,螺距P=1mm,当量摩擦系数f=0.1,Q为轴向载荷,M为螺纹驱动力矩。手指材料为铝合金,铝合金与常用材料的摩擦系数如表3.1所示:
表3.1 主要工程材料摩擦系数
从表3.1可以看出铝合金与不同材料的静摩擦系数趋近于哦0.3,所以取被抓物体和末端执行器手指之间的静摩擦系数 =0.3,则: (3—1)
螺纹增力比 (3—2)
式中 —当量摩擦角,
—螺纹升角,
带入数据,得 =1915.7,得 (3—3)
选用齿轮传动比n=1:1,忽略齿轮传动摩擦及轴承滚动摩擦力矩,根据上述计算,我选择了北京和利时电机公司生产的28BYG250C—0071型步进电机,它的保持转矩为90mN m,满足设计要求。
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