機(jī)械臂末端工具的最佳設(shè)計(jì)方法

1. 優(yōu)先設(shè)計(jì)工具，再選擇機(jī)器人

對(duì)于尚處于設(shè)計(jì)階段的新應(yīng)用，建議先設(shè)計(jì) EOAT，再選擇機(jī)器人。這種做法雖然與傳統(tǒng)流程相反，卻能確保選用的機(jī)器人更貼合實(shí)際任務(wù)需求，避免選用性能過(guò)剩的高成本機(jī)器人。

2. 從產(chǎn)品特性出發(fā)設(shè)計(jì) EOAT

設(shè)計(jì) EOAT 時(shí)，應(yīng)首先分析待處理產(chǎn)品的關(guān)鍵屬性：

尺寸

重量

方向

孔隙率

這些信息有助于選擇最合適的真空泵和吸盤(pán)。此外，還需預(yù)估循環(huán)時(shí)間和機(jī)器負(fù)載限制。選定合適的泵和吸盤(pán)后，可利用標(biāo)準(zhǔn)組件搭建 EOAT 系統(tǒng)。

3. 選擇合適的吸盤(pán)尺寸與材質(zhì)

吸盤(pán)的選擇不僅取決于尺寸，還包括形狀和材質(zhì)：

形狀：扁平型、波紋型、圓形或橢圓形

材質(zhì)：聚氨酯、乙烯基、橡膠、硅膠等

尺寸范圍：通常為 1–200 mm，支持定制更大尺寸

真空吸盤(pán)抓握力計(jì)算公式：

物體重量 + 安全系數(shù) = 壓力（psi）× 吸盤(pán)面積

注意：需將真空度單位（如 Hg 或 psi）統(tǒng)一換算，以確保抓握力準(zhǔn)確。

4. 考慮安全系數(shù)

安全系數(shù)取決于負(fù)載方向：

水平抓取（吸盤(pán)面朝上）：建議安全系數(shù)為 2

垂直抓取（吸盤(pán)面朝側(cè)向）：建議安全系數(shù)為 4，以應(yīng)對(duì)剪切力影響

5. 選擇合適的真空泵類(lèi)型

根據(jù)應(yīng)用需求選擇真空泵：

機(jī)械泵：連續(xù)運(yùn)行，流量穩(wěn)定，但啟動(dòng)與維護(hù)成本較高

文丘里泵：按需使用，成本低，適合局部應(yīng)用

需考慮部件孔隙率、運(yùn)行模式（連續(xù)或間歇）及預(yù)算限制。

6. 選擇合適的末端執(zhí)行器組件

根據(jù)前述分析選擇 EOAT 組件：

標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備：交貨快，即插即用，但布局和尺寸受限

半定制設(shè)備：配置靈活，支持多抓取點(diǎn)，但體積較大需組裝

全定制設(shè)備：周期長(zhǎng)、成本高，但可優(yōu)化功能與性能