柔性機械手末端夾具設(shè)計.pdf

1、機器人裝配系統(tǒng)中，機械臂末端的夾具設(shè)計對于降低誤差和循環(huán)周期非常重要。因為這一部分直接和物理環(huán)境接觸。盡管通常的工作誤差可以歸咎到很多方面，但是罪魁禍?zhǔn)淄悄┒藠A具。目前大量使用的固定夾具的特點是只能夾取某一類確定的工件。當(dāng)工件改變時不可避免地要更換夾具。重新設(shè)計、制造和安裝夾具的成本非?？捎^。由此提出的柔性裝配的目的是用安裝了傳感器的機器人來代替固定夾具，該類機器人都安裝了柔性夾具。設(shè)計合理的夾具可以極大提高效率，提高系統(tǒng)的可靠性并

2、對機器人的誤差提供補償，給裝配系統(tǒng)帶來很高的附加價值。 本文詳細(xì)介紹了目前機械手末端柔性夾具設(shè)計的背景、主要方法及其存在的問題，針對其中的被動式柔性夾具設(shè)計方法，提出了一種新型的設(shè)計方案-采用彈性橡膠材料的充氣氣囊式設(shè)計。文章首先對橡膠材料的物理機械特性進(jìn)行了研究，在分析比較了多種不同的彈性材料的勢能模型的基礎(chǔ)上選取了Ogden-Tschoegl模型作為描述材料機械行為的基本模型。在夾具的力控制方面文章首先對目前已有的接觸模型進(jìn)

3、行了研究，比較了該理論和本次設(shè)計的異同，探討了其可行性。并在此基礎(chǔ)上提出了一種針對平面表面工件的新穎的夾取力控制方法，該方法通過分析夾具工作過程中所受的剪切力來控制抓取力。為了研究夾具夾取復(fù)雜表面的工件的行為，文章利用有限元軟件ABAQUS，應(yīng)用上述得到的Ogden-Tschoegl模型準(zhǔn)確定義了彈性橡膠材料，并建立了合適的計算機模型，設(shè)計了一個夾取復(fù)雜表面工件的計算機仿真過程。由于模擬過程中設(shè)計了多個參數(shù)和結(jié)果，為了有效減少仿真試驗組