手臂外骨骼机械装置设计

① 求问各位亲：我在设计一个很简易的机械加持装置，立柱高3米，手臂的设计主要是希望能够加持测量杆。

看你复说了这么多，其实就想要制设计个结构，能方便地实现高度上面的升降而已；
你可以绘制一个手摇轮（这个是标准件，一般外面市场上可以买到），设计一套链轮传动装置就行，或者用同步带轮也可以；
需要你现根据你的升高高度、重量计算下，相关资料可以去图书馆、网上查阅；
供参考

② 机械外骨骼用了哪种仿生学

外骨骼式机器人是目前机器人研究中的前沿领域，是各发达国家争先研究回的课题之一，答特别是应用于军事上的单兵作战之中。本文作者基于人体仿生原理设计了一种外骨骼式机器人。 首先，根据人体手臂生理结构和仿生学来设计外骨骼机械手臂的机械结构。机械结构包括小臂机构、大臂机构和肩部机构，在设计中采用CAD/CAE技术，利用Pro/E三维软件建立了外骨骼机械手臂的三维模型，并在设计时考虑外骨骼机械手臂所需要完成的各项功能。

③ 机械外骨骼是用什么材料制作的，该技术的原理是什么

机械外骨骼的材料组成包括钛合金、纳米材料等尖端材料，同时也包括柔性纺织材料这样的常规材料，其技术原理非常复杂，涵盖了仿生技术、微能源技术、传感器技术等共十多个领域，但是简单概括起来就是，借助微能源技术来供能、传感器技术来感应穿戴者的实时动作，从而为穿戴者实现“动能增幅”。

机械外骨骼的动能增幅原理，是由一环扣一环的多种尖端技术共同作用而成的，首先是要在材料技术、仿生技术、控制技术的基础上打造出这样一副机械外骨骼的结构，其次则是借助传感器技术、机器人技术、传动技术、嵌入式技术来感应并配合穿戴者的实时动作，最后则是借助微能源技术、数字电路技术来为穿戴者的动作供能——这样才最终实现“动能增幅”。

显而易见，光是把这些技术的名字罗列出来，本身就已经是长篇大论了，如果大家有兴趣了解更详尽的机械外骨骼技术原理，可以去查询相关的期刊论文。

④ 机械手臂的设计要求

1、手臂应承载能力大、刚性好、自重轻
手臂的刚性直接影响到手臂抓取工件时动作的平稳性、运动的速度和定位精度。如刚性差则会引起手臂在垂直平面内的弯曲变形和水平面内侧向扭转变形，手臂就要产生振动，或动作时工件卡死无法工作。为此，手臂一般都采用刚性较好的导向杆来加大手臂的刚度，各支承、连接件的刚性也要有一定的要求，以保证能承受所需要的驱动力。
2、手臂的运动速度要适当，惯性要小
机械手的运动速度一般是根据产品的生产节拍要求来决定的，但不宜盲目追求高速度。
手臂由静止状态达到正常的运动速度为启动，由常速减到停止不动为制动，速度的变化过程为速度特性曲线。
手臂自重轻，其启动和停止的平稳性就好。
3、手臂动作要灵活
手臂的结构要紧凑小巧，才能做手臂运动轻快、灵活。在运动臂上加装滚动轴承或采用滚珠导轨也能使手臂运动轻快、平稳。此外，对了悬臂式的机械手，还要考虑零件在手臂上布置，就是要计算手臂移动零件时的重量对回转、升降、支撑中心的偏重力矩。偏重力矩对手臂运动很不利，偏重力矩过大，会引起手臂的振动，在升降时还会发生一种沉头现象，还会影响运动的灵活性，严重时手臂与立柱会卡死。所以在设计手臂时要尽量使手臂重心通过回转中心，或离回转中心要尽量接近，以减少偏力矩。对于双臂同时操作的机械手，则应使两臂的布置尽量对称于中心，以达到平衡。

4、位置精度高
机械手要获得较高的位置精度，除采用先进的控制方法外，在结构上还注意以下几个问题：
（1）机械手的刚度、偏重力矩、惯性力及缓冲效果都直接影响手臂的位置精度。
（2）加设定位装置和行程检测机构。
（3）合理选择机械手的坐标形式。直角坐标式机械手的位置精度较高，其结构和运动都比较简单、误差也小。而回转运动产生的误差是放大时的尺寸误差，当转角位置一定时，手臂伸出越长，其误差越大；关节式机械手因其结构复杂，手端的定位由各部关节相互转角来确定，其误差是积累误差，因而精度较差，其位置精度也更难保证。
5、通用性强，能适应多种作业；工艺性好，便于维修调整
以上这几项要求，有时往往相互矛盾，刚性好、载重大，结构往往粗大、导向杆也多，增加手臂自重；转动惯量增加，冲击力就大，位置精度就低。因此，在设计手臂时，须根据机械手抓取重量、自由度数、工作范围、运动速度及机械手的整体布局和工作条件等各种因素综合考虑，以达到动作准确、可靠、灵活、结构紧凑、刚度大、自重小，从而保证一定的位置精度和适应快速动作。此外，对于热加工的机械手，还要考虑热辐射，手臂要较长，以远离热源，并须装有冷却装置。对于粉尘作业的机械手还要添装防尘设施。

⑤ 新手求教，设计一个简单的机械手臂的问题，包括动力装置，设计过程，

你好，新型多关节式机械手臂的设计
一 问题
机械手臂的重量问题，特别在关节多而长的机械手臂中犹为突出，现构想用同步带传输动力，仅用两个电机带动多个关节，并将电机下置，减轻臂的重量。
二 机构设计
本机械手臂设计的主要思路是将动力装置下载至底座，由同步带将动力传递给各关节。在关节处设置有离合、制动装置。提高了手臂的灵敏性和空间的柔性运动。
由于在关节处采用了离合器，类似于将电机安装在关节处直接驱动手臂，相当于四个动力源。
1、 机械手臂座的结构设计
机械手主要由臂座和手臂两部分组成，臂座的主要任务是支撑和完成手臂回转，实现其在整个空间的活动。手臂运动的快慢和正反向控制，可由控制器调节电机的转速和转向来实现。
2、 臂关节结构设计
多关节手臂关节的动力靠同步带来传递，同步带传动以其体积小，重量轻，结构简单
传动比准确而保证了手臂运动的灵活性和定位的准确性。机械手臂的运动是通过臂关节
的摆转来进行的。
三 手臂的运动
机械手臂的运动范围受其结构的限制，在手臂的运动到达结构位置之前，必须使其自动停止。
四 具体方案
方案一
在设计机械手臂座的时候，用两个电机提供动力。
左边一电机通过谐波减速器减速后，通过齿轮来控制手臂的回转，而手臂弯曲动作的动力，由右边一电机提供。电机2同样也是通过谐波减速器减速后，通过一个长轴，把动力传到底部的小齿轮上，再由小齿轮与大齿轮的啮合，把动力传到那竖直的锥齿轮上，又通过锥齿轮之间的啮合，把动力与运动传递到横轴上，这样，再通过键连接，就能把动力传到那带轮上。这样，带轮就以一定的速度不停的转，以给臂关节通过同步齿型带传递动力。
在设计臂关节结构时，我们用两个同步齿形带轮来传递动力，而带轮又与轴和机械式离合器的左半边相连，这样，就使轴与左半边相连的离合器转动。在右半边为一电磁制动器，制动器的左半边与离合器的右半边相连，而且通过盘与上臂相连。这时，当电磁铁通电时，制动器吸合，这时离合器也分开。这样，上臂就停止在所要求的位置上了。当电磁铁失电时，由于弹簧力的作用，把制动器推开，同时离合器在弹簧力的作用下自动啮合，手臂恢复原有的运动。
注：机械手臂的运动范围手其结构的限制，在手臂的运动到达结构位置之前，必须使其自动停止。机械手臂的运动机械位置是有关节处牙嵌离合齿上的突起部分而定。手臂在极限位置自动停止，反向运行的条件完全是靠离合齿上的凸起部分与滑块的接触实现的。为了使离合齿轮能顺利的脱开和啮合，对离合齿上的凸起部分斜面的升角β≥arctgμν。只有满足这个条件，离合齿上凸起部分的斜面与滑块在滑动时才不会发生自锁。这样手臂才能自动停止和反向动作！
方案二
此方案在臂关节的结构设计上与方案一有所不同。这里设计成中心轴不转动。改在同步带轮处装两个轴承。这样，带轮可自由转动，而不会影响轴，且把离合器的左半边加工在带轮上，这样，不仅可以缩小空间，而且可以提高强度。其余与方案一相同！ 22690希望对你有帮助！

⑥ 新手求教，设计一个简单的机械手臂，包括动力装置，设计过程和设计图

看你说了这么多，其实就想要设计个结构，能方便地实现高度上面的升降而已内；你可以绘制一个手摇轮容（这个是标准件，一般外面市场上可以买到），设计一套链轮传动装置就行，或者用同步带轮也可以；需要你现根据你的升高高度、重量计算下，相关资料可以去图书馆、网上查阅；供参考

⑦ 要设计机械外骨骼应该怎么入手

学好数学、机械设计、机械原理、机械制造、CAD、三维建模，都要精通

然后要涉猎解剖学要不然都是白扯，加油吧

数学是最重要的

⑧ 机械手臂设计的难点在哪

最大程度的保证手臂的刚度。最大程度的减重，最大程度的减小振动，最大程度的降低噪声。

⑨ 谁有机械手臂的设计图，主要是尺寸

机械手的样式是多种多样的，所以其设计图也并不是固定的。
你需要描述你的更多条件才能帮到你。

⑩ 我自己设计了个纯机械结构的外骨骼装甲，因为灵感一闪我就想出来了，但我没学过这方面的知识，想问什么样

当然是金属钛了，此金属不光轻硬还防腐