臂部的设计及有关计算

手臂部件是机械手的主要握持部件。它的作用是支撑腕部和手部（包括工件或工具），并带动它们作空间运动。手臂运动应该包括3个运动：伸缩、回转和升降。叙述手臂的伸缩运动，手臂的回转和升降运动设置在机身处。

臂部运动的目的：把手部送到空间运动范围内任意一点。如果改变手部的姿态（方位），则用腕部的自由度加以实现。因此，一般来说臂部应该具备3个自由度才能满足基本要求，既手臂伸缩、左右回转、和升降运动。手臂的各种运动通常用驱动机构和各种传动机构来实现，从臂部的受力情况分析，它在工作中即直接承受腕部、手部、和工件的静、动载荷，而且自身运动较多。因此，它的结构、工作范围、灵活性等直接影响到机械手的工作性能。

臂部设计的基本要求

一、 臂部应承载能力大、刚度好、自重轻

1根据受力情况，合理选择截面形状和轮廓尺寸。

2提高支撑刚度和合理选择支撑点的距离。 3合理布置作用力的位置和方向。 4注意简化结构。

5提高配合精度。

二、 臂部运动速度要高，惯性要小

机械手手部的运动速度是机械手的主要参数之一，它反映机械手的生产水平。对于高速度运动的机械手，其**大移动速度设计在1000～1500mm/s,**大回转角速度设计在0-180s内，大部分平均移动速度为1000mms，平均回转角速度在0-90s。在速度和回转角速度一定的情况下，减小自身重量是减小惯性的**有效，**直接的办法，因此，机械手臂部要尽可能的轻。减少惯量具体有3个途径：

1减少手臂运动件的重量，采用铝合金材料。

2减少臂部运动件的轮廓尺寸。

3减少回转半径，再安排机械手动作顺序时，先缩后回转（或先回转后伸缩），尽可能在较小的前伸位置下进行回转动作。

4驱动系统中设有缓冲装置。  

三、手臂动作应该灵活

为减少手臂运动之间的摩擦阻力，尽可能用滚动摩擦代替滑动摩擦。对于悬臂式的机械手，其传动件、导向件和定位件布置合理，使手臂运动尽可能平衡，以减少对升降支撑轴线的偏心力矩，特别要防止发生机构卡死（自锁现象）。为此，必须计算使之满足不自锁的条件。

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