摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步，人們的生活水平不斷提高，中國(guó)游樂(lè)場(chǎng)的發(fā)展為人們的娛樂(lè)生活提供理想的場(chǎng)所和空間，游樂(lè)業(yè)的安全是行業(yè)的生命，游藝機(jī)的設(shè)計(jì)是保證游樂(lè)安全的重要的基礎(chǔ)，本文主要進(jìn)行分析機(jī)械手在游藝機(jī)山的設(shè)計(jì)應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：機(jī)械手；游藝機(jī)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TH文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-9671-(2012)042-0148-01

游藝機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)具有很高的要求，游藝機(jī)不僅需要滿足市場(chǎng)的需要、滿足客戶的要求，而且安全性、智能型也有非常高的要求。而機(jī)械手同時(shí)對(duì)提高產(chǎn)品的性能、檔次具有重要的作用。機(jī)械手是一種能模擬人的手臂動(dòng)作，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)、程序以及軌跡要求，代替人手進(jìn)行搬用、抓取的機(jī)電一體化的裝置，機(jī)械手一般可以實(shí)現(xiàn)垂直、水平、選裝的搬運(yùn)、抓取或者放置物品，在游藝機(jī)上使用這種設(shè)備不僅操作靈活、方便，并且操作范圍大，應(yīng)用廣。

1機(jī)械手游藝機(jī)的設(shè)計(jì)

機(jī)械手主要是指能夠模仿人或者臂的一些動(dòng)作，用以根據(jù)固定的程序進(jìn)行抓取、操作以及搬運(yùn)物件的自動(dòng)操作裝置，機(jī)械手在游藝機(jī)中的應(yīng)用不僅可以使游藝機(jī)變成自動(dòng)化，而且也在很大的程度上保證操作的安全性。機(jī)械手主要有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)以及手臂等幾部分組成，機(jī)械手的手臂主要是用來(lái)抓取物品的部件，根據(jù)被抓物品的形狀、重量、大小等可以設(shè)計(jì)成多種形式，如夾持型、拖持型等，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要是使機(jī)械手手臂完成移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)以及復(fù)合運(yùn)動(dòng)等多種操作形式，從而改變被抓持物件的姿勢(shì)以及位置，運(yùn)動(dòng)機(jī)械的伸縮形式、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形式以及升降形式等被稱為是機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)的自由度，為了能夠抓取空間的任意位置的物體一般需要設(shè)計(jì)6個(gè)自由度。機(jī)械手的形式有很多種可以分為氣動(dòng)式機(jī)械手、液壓型機(jī)械手、機(jī)械式機(jī)械手以及電動(dòng)式機(jī)械手。

2下面簡(jiǎn)單介紹的機(jī)械手禮品機(jī)的設(shè)計(jì)

2.1機(jī)械手系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)方式

機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，機(jī)械手手臂的上下運(yùn)用主要有升降步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制，左右運(yùn)動(dòng)有伸縮步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)主要有直流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)進(jìn)行控制，機(jī)械手的夾緊裝置主要有關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中機(jī)械手的手部主要有手抓和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的，手抓的運(yùn)動(dòng)的類型主要有平移性和回轉(zhuǎn)性，回轉(zhuǎn)型手抓結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，并且在設(shè)計(jì)以及制造的過(guò)程中比較容易，因此這種形式應(yīng)用比較廣泛，其中禮品機(jī)就是采用這種形式進(jìn)行設(shè)計(jì)的。游藝機(jī)禮品機(jī)的圖樣如圖2所示。

2.2機(jī)械手游藝機(jī)傳動(dòng)方式的設(shè)計(jì)

機(jī)械手游藝機(jī)的手臂分別放置在轉(zhuǎn)臺(tái)的中心位置的一側(cè)旁，這樣不僅可以保證轉(zhuǎn)臺(tái)的受力平衡，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且機(jī)械手臂的驅(qū)動(dòng)主要采用電動(dòng)機(jī)輸出軸進(jìn)行控制。由于機(jī)械手的手臂關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離進(jìn)行傳輸，因此采用電機(jī)進(jìn)行控制，這樣設(shè)計(jì)對(duì)人們進(jìn)行操作提供很大方便，而且非常安全。在進(jìn)行設(shè)計(jì)機(jī)械手手臂的過(guò)程中，由于手臂的伸縮是直線結(jié)構(gòu)，為了能夠?qū)崿F(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)采用伸縮步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)進(jìn)行控制，這種機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)可以通過(guò)進(jìn)行控制機(jī)械手伸縮步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整機(jī)械手的位置，從而可以保證機(jī)械手方向的正確性。并且在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該注意結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及在布局中應(yīng)該盡量減少部件的重量以及機(jī)械手臂的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，對(duì)游藝機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，主要采用單導(dǎo)向桿作為導(dǎo)向裝置，這樣可以增加手臂的導(dǎo)向性以及剛性，以轉(zhuǎn)臺(tái)作為支撐板以及固連在轉(zhuǎn)軸上，支撐上面的驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及機(jī)械手臂，電機(jī)的通信導(dǎo)線可以通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的中心的轉(zhuǎn)軸與底座相連接，轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)為階梯軸可以與底座轉(zhuǎn)臺(tái)相配合形成轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)械手夾緊裝置在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.3機(jī)械手游藝機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在對(duì)游藝機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)中，對(duì)于機(jī)械手的控制過(guò)程、監(jiān)控過(guò)程以及服務(wù)等系統(tǒng)可以通過(guò)觸摸屏進(jìn)行直接設(shè)計(jì)，輸入或者輸出參數(shù)，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手的操作。機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度主要有觸摸屏系統(tǒng)輸入步進(jìn)電動(dòng)機(jī)脈沖頻率的裝置，機(jī)械手下降以及運(yùn)動(dòng)的距離通過(guò)脈沖數(shù)進(jìn)行控制，并且還可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)、反復(fù)的操作。在機(jī)械手游藝機(jī)中采用觸摸屏系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單、靈活方便、可視性，維護(hù)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

在對(duì)機(jī)械手游藝機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先應(yīng)該對(duì)游藝機(jī)在運(yùn)用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的危險(xiǎn)因素作出全面詳細(xì)的分析了解，并設(shè)計(jì)出具體的方案，然后應(yīng)該進(jìn)行考慮如何在設(shè)計(jì)的過(guò)程中如何才能使危害以及損傷的概率降到最小或者完全消除，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中首先應(yīng)該考慮安全問(wèn)題，游藝機(jī)設(shè)置的的速度、加速度以及高速等參數(shù)與游藝機(jī)的刺激程度、安全性具有密切的關(guān)系，只有在保證安全的前提下，才能設(shè)計(jì)出滿足人們刺激要求的游藝設(shè)備。因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該遵循“安全第一”的設(shè)計(jì)原則。

3總結(jié)

游藝機(jī)的設(shè)計(jì)主要是運(yùn)用現(xiàn)代的科技手段，將具有一定主題和構(gòu)思的載體通過(guò)裝飾出來(lái)，在三維的空間內(nèi)完成單一或者復(fù)合運(yùn)動(dòng)的游樂(lè)玩具，其形式豐富多彩。在游藝機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用觸摸屏技術(shù)方便、自然并且可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的科技技術(shù)，并且根據(jù)將邏輯控制系統(tǒng)以及科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到游藝設(shè)備中，對(duì)設(shè)備安全性的預(yù)測(cè)、動(dòng)作流程的簡(jiǎn)單化以及動(dòng)畫(huà)形式的多樣化等具有重要的創(chuàng)新，滿足人們的需求，實(shí)現(xiàn)智能化、直觀簡(jiǎn)單化具有重要的

作用。

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