机械系统设计学实验指导书 机械设计与CAD实验室 来解决。在肌肉控制假手中，首先，必须要求机器手的空间较小，这样才能比较方便；其次，当同 人握手时，需要以较快的速度进行：而在握手时，需要较大的握力，所以，速度就要较小。显然 运动和力无法同时达到满意的效果。 在以前 主要有三种解决的办 (1)折中法由河南的丹阳生产的机器手采用的是速度和力都不大不小，结果都不能让人满 意： (2)顾一头由上海生产的机器手分为两类，要么力较大，要么速度较快。 (3)分流法即采用速府切换装置。德围、美国、清华的假手都采用这种方法 在同是分流法的设计过程中，如何解决切换问题，是关键技术问题 德国采用的是两个联动切换开关，而他们实际上相当于超越离合器的作用，被联通的离合器带 动其中的销子，将运动和力经由切换装置传到输出轴上。但这种设计的缺点是装置较贵，磨损严重， 更换频繁。而且结构过于复杂，制造闲难。 美国采用的是齿轮齿条切换装置，它虽然可实现速比切换，但不能任意位置切换：另外，切换 得到的速比增大率不很大，因此，也不理想。 清华大学在考虑到这些问题后，采用了由螺纹组成的离合器结构。当该离合器快速合拢时，切 换器啮合，大螺纹和小螺纹都同向转动，因此，合并速度较快：而当需要增力时，切换器分开，大 螺纹由转动到不转，小螺纹转动，功率不变，速度变小，因此力增大：当机器手张开时，切换器闭 合，大螺纹开始由不转到转动，小螺纹转动，机器手缓慢张开：当快速张开时，大小螺纹同时转动， 速度增加。 这样就既占用了较小的空间，而且顺利实现了速度和力的切换。而且由于清华大学的电动机采 用了新的材料，因此价格较低。这些都时其竞争力提高的保证。 清华大学的机器手如图1所示。 图1清华大学的机器手 四、实验步骤 (1)将机器王的插销插入插座，接酒电源 (2)将机器手的两个触角分别按在手臂的两块肌肉上，伸缩手臂，可以看到该机器手完全模 仿人的动作开合。 (3)仔细观察机器手的工作原理，并分析其切换器的工作原理。 五、实验报告要求 (1)绘出机器手的工作原理图和机械结构图。 (2)用表格形式描述切换器和大小螺纹的运动关系。 实验五机械工作循环图的测绘与分析实验 ，概述 机械工作循环图是表示机械的一个工作循环中，其各执行构件配合关系的示意图。由循环图机械系统设计学实验指导书 机械设计与 实验室 CAD 来解决。在肌肉控制假手中，首先，必须要求机器手的空间较小，这样才能比较方便；其次，当同 人握手时，需要以较快的速度进行；而在握手时，需要较大的握力，所以，速度就要较小。显然， 运动和力无法同时达到满意的效果。 在以前，主要有三种解决的办法： （1）折中法 由河南的丹阳生产的机器手采用的是速度和力都不大不小，结果都不能让人满 意； （2）顾一头 由上海生产的机器手分为两类，要么力较大，要么速度较快。 （3）分流法 即采用速度切换装置。德国、美国、清华的假手都采用这种方法。 在同是分流法的设计过程中，如何解决切换问题，是关键技术问题。 德国采用的是两个联动切换开关，而他们实际上相当于超越离合器的作用，被联通的离合器带 动其中的销子，将运动和力经由切换装置传到输出轴上。但这种设计的缺点是装置较贵，磨损严重， 更换频繁。而且结构过于复杂，制造困难。 美国采用的是齿轮齿条切换装置，它虽然可实现速比切换，但不能任意位置切换；另外，切换 得到的速比增大率不很大，因此，也不理想。 清华大学在考虑到这些问题后，采用了由螺纹组成的离合器结构。当该离合器快速合拢时，切 换器啮合，大螺纹和小螺纹都同向转动，因此，合并速度较快；而当需要增力时，切换器分开，大 螺纹由转动到不转，小螺纹转动，功率不变，速度变小，因此力增大；当机器手张开时，切换器闭 合，大螺纹开始由不转到转动，小螺纹转动，机器手缓慢张开；当快速张开时，大小螺纹同时转动， 速度增加。 这样就既占用了较小的空间，而且顺利实现了速度和力的切换。而且由于清华大学的电动机采 用了新的材料，因此价格较低。这些都时其竞争力提高的保证。 清华大学的机器手如图 1 所示。 图 1 清华大学的机器手 四、实验步骤 （1）将机器手的插销插入插座，接通电源。 （2）将机器手的两个触角分别按在手臂的两块肌肉上，伸缩手臂，可以看到该机器手完全模 仿人的动作开合。 （3）仔细观察机器手的工作原理，并分析其切换器的工作原理。 五、实验报告要求 （1）绘出机器手的工作原理图和机械结构图。 （2）用表格形式描述切换器和大小螺纹的运动关系。 实验五 机械工作循环图的测绘与分析实验 一、概述 机械工作循环图是表示机械的一个工作循环中，其各执行构件配合关系的示意图。由循环图 10