任务三认识机械手自动分拣单元演示与观察机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。图1—19机械手自动分拣工件装置应用机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置，它可在空间抓、放、分拣、搬运物体等，广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。机械手自动分拣单元的组成执行机构、控制机构、传动机构、驱动机构、感知机构等组成。任务一：执行机构任务二：驱动机构任务三：控制机构任务一执行机构①执行机构的组成②各部分的组成③各部分的工作原理和作用一、机械手自动分拣单元的组成（1）机械手的手部1.执行机构机械手的手部是直接握持工件或工具的部分。由于被握持的工件的形状、尺寸、重量、材质及表面状态的不同，手部机构也是多种多样，按与物件接触的形式不同，可分为________和_________。图1—20夹持式机械手的手部图1—21真空吸盘夹持式气吸式一、机械手自动分拣单元的组成夹持式手部主要由_____、传动机构、_____组成。夹持式手部结构又可分为____、____和内外夹持式，其区别在于夹持工件的_____不同，手爪动作_____的不同。适用于_________气吸式手部又称_________手部，是通过吸盘内产生______或______,利用______将工件吸附。由_______、______及排气单元组成。适用于_________。驱动机构手指内撑式外夹式部位方向真空吸盘式真空压差压差吸盘吸盘架表面光滑工件形状
规则
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的工件一、机械手自动分拣单元的组成（2）机械手的腕部1.执行机构机械手的腕部是连接和的部件，并可用来调节被抓物体的_____，手腕有独立的自由度。有______、上下摆动、左右摆动。图1—22机械手的腕部手部臂部方位回转运动一般腕部设有回转运动在增加一个________即可满足较为复杂工作要求。上下摆动一、机械手自动分拣单元的组成1.执行机构（3）臂部手臂部件是机械手的重要握持部件。它的作用是支撑___和______（包括工作或夹具），并带动它们做空间运动。图1—23机械手的臂部腕部臂部运动的目的是：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。手部腕部的自由度是手臂的______、_______、_________运动伸缩左右旋转升降或俯仰一、机械手自动分拣单元的组成臂部手臂的各种运动通常用_________和各种_________来实现，从臂部的受力情况
分析
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，它在工作中既受腕部、手部和工件的静、动载荷所施加的力，而且自身运动较多，受力复杂。因此，臂部的结构、工作范围、灵活性以及抓重大小和定位精度直接影响机械手的工作性能。图1—23机械手的臂部驱动机构传动机构任务二驱动机构①驱动机构的分类②各种驱动机构的原理③各种驱动机构的特点一、机械手自动分拣单元的组成驱动机构提供机器人各关节所需的动力。根据动力源不同，工业机械手的驱动机构大致可分为_____、____、____和机械驱动等四类。电动驱动机构一般采用直流电机、步进电机、______等。2.驱动机构工作原理：由接收机发出讯号给舵机，经由电路板上的______________判断转动方向，再驱动无核心_____开始转动，透过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置______送回讯号，判断是否已经到达定位。位置检测器其实就是可变电阻，当舵机转动时电阻值也会随之改变，由检测电阻值便可知转动的角度。图1—24舵机液压气动电动舵机IC芯片（集成电路）马达检测器任务三控制机构①控制机构的组成和作用②感知机构的分类和作用一、机械手自动分拣单元的组成随着计算机的发展，机械手多采用可编程序控制器控制、单片机控制，采用凸轮、磁盘磁带、穿孔卡等
记录
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程序。3.控制机构图1—25单片机控制机构控制机构像人的大脑，可以指挥机械手的动作。在机械手的控制上，有______和___________。点位型适用于上下料、电焊、一般搬运和装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于________和_____等作业。点位型连续轨迹型连续点焊涂装一、机械手自动分拣单元的组成机械手自动分拣单元中的感知机构（即传感器）有内部传感器和外部传感器。内部传感器：用来检测机器人本身状态的传感器。多为检测位置和角度的传感器。外部传感器：用来检测机器人所处环境及状况的传感器。4.感知机构（1）形状觉传感器图1—26CCD传感器（2）色觉传感器图1—27滤色器传感器二、机械手自动分拣单元的分拣过程当物料检测光电传感器检测到有物料时，机械手手臂伸出，手爪下降抓取物件；执行抓取物件的同时，由舵机角度传感器判断物件的大小，由机械手爪中的色觉传感器（如光电传感器）、形状觉传感器判断物件的颜色、形状，分拣后放到相应的位置。图1—28分拣黑色物品图1—29分拣白色物品应用与拓展机械手自动分拣可应用于食品分拣、药品分拣、蔬菜水果质量分拣、出窑陶瓷砖分拣、城市垃圾自动分拣等领域中。图1—30机械手分拣不同颜色的巧克力豆
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