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北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:用于物体抓取的机械抓手的优化设计
学校名称:山东科技大学交通学院
参赛队伍:胜羽队
参赛学生:王耀强 李荣钊 孙慧智  
指导老师:刘倩婧  

详细说明

用于物体抓取的机械夹爪,包括驱动机构、传动机构、夹取机构和限位机构四部分组成。驱动机构由直流减速电机及其相连接的控制电路组成;传动机构由丝杠、推杆、圆形机构部分组成,电机带动丝杠旋转,将电机轴旋转运动转化为推杆的直线运动,推杆通过槽口带动圆形上下,实现机械夹爪的抓取功能;抓取机构由抓板及其相适配的夹板构成,可根据抓取物体的不同形状,选择不同的夹板;限位机构由限位开关、限位杆和限位开关座组成,用于控制抓取机构的张开的量程;为减整个装置的重量,大量的采用了碳纤维和亚克力板材料。

夹取系统主要由传动机构和抓取机构组成。

传动机构通过轴套与连杆机构与主支撑架上的推杆相连,当电机带动丝杠运动时,推杆带动传动杆运动,在推杆上设计为三槽设计,保证了在运动过程中的准确性,并且将推杆设计为可锁螺纹形,保证了在运动过程中运动传递的稳定性。

抓取机构主要由工作连杆、圆盘丝杠、甲板以及关节处轴承组合而成。抓板设计为L型,通过轴套和销轴与工作连杆和传动连杆连接,将圆盘与丝杠的上下运动转化为抓板的张开与闭合。抓取机构的抓板与方形夹板配合使用,夹取物体,也可根据夹取物体形状和大小的不同选取不同的夹板。抓取的抓手采用三支仿生设计,模仿关节进行处理,设置有五个自由的的转动方式,通过与手指的运动仿真,将各个关节的运动利用连杆联结在一起,保证了在运动中的相互协作,大大提升了灵敏度和准确度。

  限位系统主要由限位杆和丝杠螺母构成,限位杆与丝杠螺母共同固定在推杆角件上,随丝杠滑动,当限位杆抵达前限位开关时,两个抓板之间的张开距离达到最大,同理,当限位杆达到后限位开关时,两个抓板之间的张开距离达到最小。限位杆由碳纤维材料制成。


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