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1、夹持机械手爪机构的设计与优化分析夹持机械手爪机构的设计与优化分析摘 要：众所周知，随着我国社会市场主义经济的高速发展，我国的科学技术以及医疗事业也在不断发展，人民群众的物质生活水平也得到了显著提高。由于医疗药物中包含有一些危害人体健康的物质，所以医院会采用专门负责药物配制的机器人。这类配药机器人需要具备有专业的夹持机械手爪，从而能够取代人手进行药物配制。本文主要介绍夹持机械手爪机构设计优化的相关内容，分析夹持机械手爪的运动轨迹。关键词：夹持机械手爪机构；优化分析；配药机器人人类民群众的物质生活水平在不断上升，对于身体健康更是十分重视。为了促使人类在配药过程中不被有害药物威胁到身体健康，配药机器
2、人出现在社会的舞台上。配药机器人工作效率的高低取决于机器人能否准确使用夹持机械手爪来进行正确的药物配制，今天，本文就以“夹持机械手爪机构的设计与优化”为主题进行研究。首先，笔者将结合实际情况来对目前夹持机器手爪的结构设计与优化进行简单介绍，了解两指平移型机械手爪的工作原理及存在的缺陷以及双滑块机构传动机械手爪的工作原理与优势。最后，笔者会结合双滑块机构传动机械手爪来分析夹持机械手爪的运动轨迹。一、夹持机械手爪的结构设计与优化的分析随着国民经济与科学技术的不断发展，我国医疗行业在进行药物配制的时候，逐渐开始选择采用专门的配药机器人。专门负责药物配制的机器人是为了取代人手来对药物进行拿取以及运输，
3、负责此项工作的就是夹持机械手爪。由此可见，夹持机械手爪的结构设计与优化至关重要。一般情况下，配药机器人都会通过玻璃窗抓取药物，在此次工作过程中，需要保障配药机器人能准确夹紧药物以及不损坏玻璃窗。最开始使用的配药机器人的机器手爪是两指平移手爪，通过电机来将齿轮以及杠杆进行驱动，从而能够推动机器手爪拿取以及输送目标物体。然而，此类型手爪在实际操作中会出现手爪的移动不能准确控制，出现位置偏移的缺点，不容易抓取到正确的药物，促使药物配制工作出现严重问题。结合已经出现的问题，我们应该将两指平移机器手爪进行结构升级，具体问题具体分析，采用双滑块机构传动的机器手爪，如图 1 所示。此类手爪是结合一个丝杆来进
4、行驱动的机器手爪，一个丝杆的驱动，有效避免出现抓取药物位置错误的情况，提高药物抓取的准确率，提高药物配制机器人的工作效率。双滑块机构传动机械手爪是两指平移机器手爪的优化升级，工作步骤为：利用丝杆的驱动来促使手指进行展开和闭合，从而促使机器手爪准确抓取到目标药物，提高配药机器人的工作效率，推动药物配制工作高质量地开展。优化升级后的双滑块机构传动的机器手爪的工作原理非常简单，工作原理结构示意图如图 2 所示，直观明了：二、简单分析夹持机械手爪的运庸旒首先，对双滑块机构传动机械手爪的速度以及连杆的初始角度进行简单的分析。我们可以结合图三来进行分析，专门负责配制药物的机器人在正式运用双滑块机构传动机械
5、手爪进行目标药物的抓取的时候，配药机器人会事先做好相应的准备工作，也就是事先观察此次要抓取的目标药物的外形大小。随后，机器手爪会根据机器人判断的药物大小来对应张开相应的范围，从而正式开始对目标药物进行抓取和输送，保障药物抓取的准确度。仔细观察图 3，当双滑块机构传动机械手爪在原始位置正式开始抓取目标药物的时候，连杆和水平方向形成了一个夹角，这个夹角的数值每发生一次变化，就代表着夹持机械手爪的原始位置不相同，或者说是发生了改变。随之，当竖直方向的滑块在丝杆的作用力之下会开始向下运动，这个时候运动的速度为 V1 夹角的每一次数值发生变化时，水平方向的滑块在丝杆的作用力之下也会开始向下运动，这个时候
6、运动的速度为 V2，V2 的数值会随着夹角的变化而发生变化。一般情况下，当丝杆发生运动，电机运动的速度数值恒定的时候，滑块进行直线运动时的速度其实大约为匀速运动。并且，机械手爪的手指除了进行展开以及闭合的时候，电机运动的速度会有改变之外，大部分情况下，电机运动的速度是一个恒定数值，不会轻易发生改变。由此可见，丝杆进行的直线运动其实是一个匀速的直线型运动。三、结束语综上所述，随着我国的社会市场主义经济的高速发展，我国的科学技术也在不断发展，我国的医疗行业随之得到质的飞跃。我国一直强调科教兴国，科学技术是第一生产力。药物的种类多种多样，许多药物中含有对人体有危害的毒素，这个时候就需要设计出专门代替人类进行配置药物的机器人，简称配药机器人。我们就要明白配药机器人的重点在于其的夹持机械手爪的设计与优化，最开始出现的配药机器人的机械手爪为两指平移型手爪，其在进行药物抓取的时候，准确度以及精度得不到保障。所以，我们应该对其进行优化升级，从而采取双滑块机构传动机械手爪，提高配药机器人的工作效率，推动我国科学技术以及医疗事业进一步发展。
