機器手爪結構分析

1.問題描述

設計如下機器手爪去抓取最大重量在10kg左右的物體，為安全考慮，本次抓取接觸部位的摩擦系數取0.15，在抓取物體時因為需要通過摩擦力的作用將物體提起，所以抓手在收到物體重力的作用外，也會收到物體的反作用力，假設四個抓手受力均勻，每個抓手受到的反作用力為10*10/0.15/4=166.75N;物體重力為100N，分配到每個抓手上為25N。

圖1 機器抓手結構

2.前處理

模型主體材料選擇Steel，具體操作如下圖所示：

圖2 添加材料屬性

定義間隙為0.5mm，選擇自動搜索進行接觸添加，顯示接觸如下圖所示：

圖3 模型接觸圖

在模型頂部添加固定約束，如下圖所示：

圖4 頂部約束圖

在模型四個抓手上添加四個方向的壓力以及Y方向的重力作用力，如下圖5所示：

圖5 載荷圖

計算結果Miss應力云圖如下圖所示：

圖6 Miss應力云圖

圖7 最大載荷位置點

最大應力點為62.2Mpa，選用材料的屈服強度為117MPa，最大應力在屈服強度以下，滿足設計要求。