作品名稱：不銹鋼管倒角機械手
學校名稱：北京理工大學珠海學院
參賽隊伍：2020隊
參賽學生：謝偉杰 李德鴻
指導老師：齊新霞
本機械手是一種模擬人手操作的自動機械，由傳動執(zhí)行裝置，由手臂、關節(jié)和末端執(zhí)行裝置（工具等）構(gòu)成，可按固定程序抓取、搬運物件或操持工具完成某些特定操作。在工業(yè)自動化進程中，其起著不可替代作用。隨著機械手不斷發(fā)展，其靈活度不斷增強。漸漸往人工智能方向發(fā)展。讓人們得以從繁瑣勞動中解脫出來，從事更富創(chuàng)造性作業(yè)。
本機械手主要由手部，腕部，小臂，大臂，機身五大部分組成。其中只有末端執(zhí)行部件是由壓縮空氣提供動力，其余均由伺服電機提供動力。在關節(jié)旋轉(zhuǎn)方面上，利用伺服電機轉(zhuǎn)動，通過軸來傳遞，進而帶動關節(jié)旋轉(zhuǎn)。
本設計中，手部，即末端執(zhí)行部件主要由扇形齒桿和做為手爪的V型塊組成。
抓取工件為不銹鋼管，屬于軸類零件。采用V型爪，使夾持穩(wěn)固，減少誤差。另外，由于鋼管是半成品，表面較為粗糙。
直齒輪齒條配合，可能會暴露在外。切屑有可能飛進去，使輪齒磨損比較厲害。因而，與開式傳動設計相仿，主要考慮輪齒彎曲強度。所以使用較高硬度材料會好點。
本螺栓把手爪與連桿連接到一起，在夾取工件時受到橫向載荷。為了使得工作可靠，夾取不銹鋼管時螺栓不發(fā)生斷裂，對此螺栓進行設計，以求滿足要求，更好完成作業(yè)。
氣缸用于提供直齒條移動的動力，其安裝于手腕處。在滿足動力要求條件下，其結(jié)構(gòu)還需要緊湊。
腕部由錐齒輪箱和手腕組成。其中，錐齒輪箱與小臂處進行連接，機械手末端執(zhí)行部件安裝于手腕處。小臂處，標準件主要是軸承。大臂包括兩個部分，一是一個斜齒輪箱，二是大臂。斜齒箱與小臂有配合關系，通過斜齒箱旋轉(zhuǎn)，進而帶動小臂旋轉(zhuǎn)。
標準件方面主要是選用軸承。
機身除了用于支撐大臂，小臂和手腕，以及末端執(zhí)行部件，自身還可以旋轉(zhuǎn)。因而其強度和剛度一定要滿足要求。并且要具備很好的穩(wěn)定性，當機身旋轉(zhuǎn)時不會較大震動。機身做旋轉(zhuǎn)運動時，底座也需要零部件與之進行旋轉(zhuǎn)。不然，機身與底座磨損將非常厲害。
其他零件采用軸承來完成機身與底座旋轉(zhuǎn)功能。機身安裝在底座上，其重力便是底座壓力。本設計中將推力球軸承安裝于底座上。重力方向就是軸承所受軸向載荷方向。
