浅析轻量化机械手的关键技术与发展
浅析轻量化机械手的关键技术与发展轻量化机械手臂最显著的特点,主要包括重量轻、操作难度低和控制性强等特点。同时,目前我国正在积极建设智能化、自动化生产技术,将计算机信息化技术逐步应用到各个生产领域中。那
浅析轻量化机械手的关键技术与发展 轻量化机械手臂最显著的特点,主要包括重量轻、操作难度低和控制性强等特点。同时, 目前我国正在积极建设智能化、自动化生产技术,将计算机信息化技术逐步应用到各个生 产领域中。那么,轻量化机械手臂同样也会随着智能化的建设而发展,最终就会逐步地应 用在我国的生产一线中,使得促进我国的可持续发展。 一、轻量化机械手关键技术 首先,一方面,为了可以提升机械手的运动能力,那么可以利用中空走线的设计方法,将 连接线揽设置在机械手的内部各轴之间,使得在活动的同时不会因线缆缠绕导致活动受阻 ,1 问题如图所示。另一方面,正是由于该结构是处于中空状态,而机械手的关节位置又极 其重要,这就意味着在这种中空结构的背景下,关节位置的设计难度较大。但是,如果要 实现灵活度较高的机械手,就必须将中空结构放置在每个关节原件处,所以这是亟待突破 的难题。还有,在这种中空结构中,还存在着诸多相互制约的因素,如孔径、尺寸、重量 等因素。 1 图中空走线机械臂结构设计图 其次,之所以称作为轻量化,就说明其构成的部件必须要质量较轻的部件,如碳纤维、钛 合金等原料,并且这些原料还可以帮助机械手提升其操作的稳定性。同时,通常电机的能 耗与机械手的部件重量成正比关系,而使用碳材料等轻质材料后,就可以大大降低电机能 耗,间接地提升机械手性能。不过,虽然这些原材料具有鲜明的优越性,但是不代表是一 直不变的使用材料,所以仍需要在利用的同时积极创新,使得加快推进轻量化机械手的研 究发展。 然后,为了提高轻量化机械手的传感效率,可以采用关节扭矩传感技术,一方面,由于该 种技术相比传统应用在机械手上的传感技术更具有指令与行动同步性,即当操控端发送行 动指令时,机械手就可以在更短的时间内完成指定操作,并且在当机械手发生碰撞时,还 会自行采取一定的防护措施。另一方面,反观传统的机械手中的传感技术,通常多是由杆 件波和减速机两个部件的作用下,当机械手发生碰撞时,使得电机驱动器可以在测得最大 扭矩后,如果超出该扭矩范围就会直接令其急停,虽然在一定程度上使得机械手减少了损 失,但是会因为急停的延迟效果,使得周边的人或物产生额外损伤。所以,基于此观点, 关节扭矩传感技术更符合机械手未来的发展需求。 最后,轻量化机械手臂如果要实现良好的人机交互效果,那么必须要加入被动柔性关节控 制,因为在该技术的应用下,机械手臂可以在受到外部作用力后,会提前将信息传输给扭

