機械手臂是如何進行機械設(shè)計的？
        機械手臂的完成需要機械設(shè)計知識來輔助，一般來說機械手臂技術(shù)是綜合了機械工程、電子工程、計算機技術(shù)、自動控制及人工智能等多種科學(xué)的{zx1}研究成果，也是機電一體化技術(shù)的典型代表，是當(dāng)代科技發(fā)展最活躍的領(lǐng)域 。機械手臂的應(yīng)用價值在工業(yè)領(lǐng)域非常廣泛，所以在機械設(shè)計上也額外引起重視，機械手能代替人類完成危險、重復(fù)枯燥的工作，減輕人類勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率。
        機械手臂在機械設(shè)計中需注重結(jié)構(gòu)設(shè)計，那要怎么進行結(jié)構(gòu)設(shè)計呢？串聯(lián)機械手臂機械設(shè)計與一般的機械設(shè)計相比，有很多不同之處。首先，從機構(gòu)學(xué)的角度來看，機械手臂的結(jié)構(gòu)是由一系列連桿通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接起來的開式運動鏈。開鏈結(jié)構(gòu)使得機械手臂的運動分析和靜力分析復(fù)雜，兩相鄰桿件坐標系之間的位姿關(guān)系、末端執(zhí)行器的位姿與各關(guān)節(jié)變量之間的關(guān)系、末端執(zhí)行器的受力和各關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩之間的關(guān)系等，都不是一般機構(gòu)分析方法能解決得了的，需要建立一套針對空間開鏈機構(gòu)的運動學(xué)、靜力學(xué)方法。
        除此之外，機械手臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計還有一定的講究，由于開鏈機構(gòu)相當(dāng)于一系列懸臂桿串聯(lián)在一起，機械誤差和彈性變形的積累使機械手臂的剛度和精度大受影響，所以在進行機械手臂機械設(shè)計時特別要注意剛度和精度設(shè)計；再就是機械手臂是典型的機電一體化產(chǎn)品，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須要考慮到驅(qū)動、控制等方面的問題，這和一般的機械產(chǎn)品設(shè)計是不同的；另外，與一般的機械產(chǎn)品相比，機械手臂的機械設(shè)計在結(jié)構(gòu)的緊湊性、靈巧性方面有更高的要求。
       在進行機械設(shè)計時還需要考慮到機械臂零部件的裝配問題。首先是子裝配，子裝配是在更高一層的裝配中作為組件的一個裝配，一個子裝配包含它自己的組件，子裝配是一個相對的概念，任何一個裝配部件可在更高級裝配中用作子裝配，然后是組件對象、組件、自底向上裝配、混合裝配，理清這些，就需要建立一個機構(gòu)的詳細模型。從實際加工制造角度出發(fā)，建立雙足機械手臂各個零部件的實體模型，以及各個標準件和購買件的實體模型，在用SolidWorks軟件建立模型時可以用到3DSource云平臺的零件庫，3DSource零件庫中包含有百余種廠商件、標準件等模型，方便工程師在建模時不用重復(fù)建?？蓽p輕工程師的壓力。建模時會將所有零部件實體模型，按照連桿的機構(gòu)原理裝配在一起，完成完整的虛擬樣機模型，這樣建立的模型可以直接生成工程圖紙，用于加工制造和裝配。這樣的模型，包含的零部件詳細、數(shù)目多；因仿真中每一個實體都需建立方程，所以直接用這種模型仿真，將會導(dǎo)致模型復(fù)雜，計算時間長，且容易出錯。
       機械手臂在設(shè)計時比較人性化，直接按市場的要求考慮設(shè)計思路，這樣做的目的可以增強作品的生存能力?？勺ト∈綑C械手臂符合國內(nèi)一般工廠加工車間的設(shè)備和生產(chǎn)條件的具體事情，符合我國現(xiàn)階段的機械行業(yè)的實際國情，具有應(yīng)用可推廣性。不論在設(shè)計任何一種機械設(shè)計產(chǎn)品時，除了有精細的設(shè)計思路外還需要掌握有效的設(shè)計方法，合理利用資源節(jié)約設(shè)計時間提高設(shè)計效率。
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