基于TRIZ理論的電動式變胞裝載機械手的設計①

李憲芝， 張 東， 莊 重， 楊錫軍， 李小海

(1.佳木斯大學,黑龍江 佳木斯 154007; 2.歐菲影像技術(廣州)有限公司，廣東 廣州 510000; 3. 佳木斯電機股份有限公司,黑龍江 佳木斯 154002)

0 引 言

1998年，在機構學與機器人學雙年會上，變胞機構作為一種新型機構出現。1999年，戴建生與張啟先將這種新型機構的研究引入到中國[1]。變胞機構可自我重組和重構，機構自由度、活動構件數目及拓撲結構會發生變化，應用于不同場合。經國內外十多年的研究，變胞機構的理論已經取得了初步成果，實際應用也取得一些成果。Dai等將變胞原理應用在機器人設計中，設計出新型的多指變胞手，該設計改變了傳統的機器人仿生手手掌設計模式。多指機械手以球面五桿機構作為手掌，手掌的活動度增加，手指運動空間變大，可以滿足不同任務要求，在靈巧性方面，該變胞手比現有的機器人手的設計更具有一定的優勢。崔磊等設計了一種變胞多指靈巧手，能完成3種指尖抓持姿態，多指靈巧手的變胞功能既可增強機器手的靈巧度又可增大機器手的工作空間[4]。

應用Triz理論知識設計出變胞裝載機械手，所設計的機械手，能夠在工作過程中通過構件的合并固結成一個變胞構件，改變了活動構件數量、從而改變了拓撲結構，實現自我重組和重構。該機械手僅需一個驅動電機就能完成貨物裝載任務，能夠適應不同工作階段的任務需求，靈活地應用于不同場合。

1 利用Triz理論體系進行問題分析

1.1 系統分析

文中作品為變胞系統。……