作品名稱:用于物體抓取的機械抓手的優化設計
學校名稱:山東科技大學交通學院
參賽隊伍:勝羽隊
參賽學生:王耀強 李榮釗 孫慧智
指導老師:劉倩婧
用于物體抓取的機械夾爪,包括驅動機構、傳動機構、夾取機構和限位機構四部分組成。驅動機構由直流減速電機及其相連接的控制電路組成;傳動機構由絲杠、推桿、圓形機構部分組成,電機帶動絲杠旋轉,將電機軸旋轉運動轉化為推桿的直線運動,推桿通過槽口帶動圓形上下,實現機械夾爪的抓取功能;抓取機構由抓板及其相適配的夾板構成,可根據抓取物體的不同形狀,選擇不同的夾板;限位機構由限位開關、限位桿和限位開關座組成,用于控制抓取機構的張開的量程;為減整個裝置的重量,大量的采用了碳纖維和亞克力板材料。
夾取系統主要由傳動機構和抓取機構組成。
傳動機構通過軸套與連桿機構與主支撐架上的推桿相連,當電機帶動絲杠運動時,推桿帶動傳動桿運動,在推桿上設計為三槽設計,保證了在運動過程中的準確性,并且將推桿設計為可鎖螺紋形,保證了在運動過程中運動傳遞的穩定性。
抓取機構主要由工作連桿、圓盤絲杠、甲板以及關節處軸承組合而成。抓板設計為L型,通過軸套和銷軸與工作連桿和傳動連桿連接,將圓盤與絲杠的上下運動轉化為抓板的張開與閉合。抓取機構的抓板與方形夾板配合使用,夾取物體,也可根據夾取物體形狀和大小的不同選取不同的夾板。抓取的抓手采用三支仿生設計,模仿關節進行處理,設置有五個自由的的轉動方式,通過與手指的運動仿真,將各個關節的運動利用連桿聯結在一起,保證了在運動中的相互協作,大大提升了靈敏度和準確度。
限位系統主要由限位桿和絲杠螺母構成,限位桿與絲杠螺母共同固定在推桿角件上,隨絲杠滑動,當限位桿抵達前限位開關時,兩個抓板之間的張開距離達到最大,同理,當限位桿達到后限位開關時,兩個抓板之間的張開距離達到最小。限位桿由碳纖維材料制成。