气动手爪伺服系统设计

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气动手爪伺服系统设计

搞要：机械手爪是机械手执行机构中的重要部件，其性能的优劣将直接影响到整个系统的作用和效率。为了分析机械手爪抓取易碎物体时的运行机理，文章以SMC公司MHZ系列气动手爪为例，阐述了气动手爪的结构及工作原理，分析了气动手爪的运动方程，推算了系统的传递函数，建立了系统的AMESim仿真模型，并对系统进行了仿真分析及校正，结果表明设计是正确合理的。
关键词：气动手爪；伺服系统；AMESim；校正

1 系统介绍
本文所用到的气爪是日本SMC公司MHZ系列的平行开闭气爪，其结构简图如图1所示，该手爪主要由气缸、杠杆和手爪三部分组成。手爪的接口管径是M5×0.8mm。其工作原理是：当以图1（a）中a口为进气孔时，活塞4受气压作用沿着箭头方向运动，活塞杆带动杠杆2转动，使手指闭合。当要张开手爪时，以图1（b）中b孔为进气孔，则活塞向上运动，通过杠杆2带动手指张开。显然，手指的位置是受活塞4的位移确定。活塞4向下移动就带到手指闭合，给被夹物体-个夹紧力。手指处于不同的位置，其夹紧力也不相同，这就是基于位置的手指夹紧系统。