我想设计一个机械臂,以将砝码X固定在长度Y处(在我的情况下,我想在Y = 4英寸处保持X = 2.5磅)。简单说来,我想尝试用抓手加一个伺服关节来构建手臂。

[伺服关节] ----- Y ------ [抓爪]

设计手臂时,我想说的是,抓爪必须要有足够的扭矩以最小的距离(手指多长时间)保持所需的重量(例如2.5磅),然后设计伺服关节以承受夹持器的重量+负载?希望能够将对象保持在完全伸展的状态

#1 楼

您有一个正确的想法,只需确保将伺服系统设计为承受由负载在距关节的Y = 4英寸处产生的力矩(即扭矩),而不是要承受的2.5磅。

$ \ tau = r * F * \ sin(\ theta)$

其中:


r是位移(您的4英寸臂)
F是力的大小(2.5磅+抓爪)
θ是力矢量(重力,指向下方)与杠杆臂之间的夹角


您还想考虑4英寸手臂本身的重量所施加的扭矩。用于计算此距离的位移不是4英寸,而是从伺服器到手臂质心的距离(大约2英寸)。

评论


$ \ begingroup $
因此,在最坏的情况下,我需要扭矩= 4 *(F_gripper + X)* sin(pi / 2)+ [2 * F_arm * sin(pi / 2)](其中X是物体重量2.5lbs, F_arm是手臂的重量)吗?
$ \ endgroup $
–乔恩
2013年1月11日在16:51



$ \ begingroup $
是的,这就是您的工作扭矩。为了安全起见,增加一点开销,您就可以开始了。
$ \ endgroup $
–乔·贝克(Joe Baker)
2013年1月11日22:27

#2 楼

该页面很好地概述了机器人手臂的关节扭矩要求。甚至提供了一个简单的计算器。 http://www.societyofrobots.com/robot_arm_tutorial.shtml