手腕的基本运动是回转运动和直线运动。目前实现手腕回转运动的机构，应用最多的是回转气缸，它的结构紧凑，回转角度小于36度并且要求严格的密封。设计时除应满足启动和传递过程中所需的传动力矩外，还要求手腕的结构简单、紧凑、轻巧。另外，通过手腕气缸的管道尽量从手臂的内部通过，以便手腕转动时管道不扭转、不外露、使外型整齐。而考虑到本次设计对手腕的外观要求不高，回转角度比较小的实际情况下，可以把气缸管道安排在外部。
手腕转动时所需的驱动力矩可按下式计算：
M驱?M惯?M偏?M摩 （Kg2cm）
驱M——驱动手腕转动的驱动力矩 ——惯性力矩
——手腕转动轴与支撑孔处的摩擦阻力矩 ——参与转动的部件的重量对轴线产生的偏重力矩
MMM惯摩偏 （1）手腕加速度运动时所产生的惯性力矩M惯，手腕转动时的角度W，启动过程的时间t。 M惯??J1?J2??W?t
JJ1 ——手爪、手腕的转动惯量
2——工件对转轴中心的转动惯量
?W ——手腕回转角速度变动量（可取最大值） ?t ——变动时间
1～5s
（2）手腕转动工件时工件的偏重对转动轴线的偏重力矩M偏 M偏?G?E
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G——手腕抓重的重量
E——工件中心到手腕回转中心的偏心矩 （3）手腕转动在轴颈处的摩擦阻力矩 M摩?F2?N1D1?N2D2? （Kg2cm）
NN12 ——轴承处的约束反力
DD12——轴承直径，滑动轴承为轴颈直径，滚动轴承为滚子中心
直径
本次设计没有采用手腕部分，此举仅供参考。 （三）手臂设计
1.机械手手臂应满足的基本要求：
力学方面要有足够的刚度，重量要轻，运动要稳定，结构要美观，使用安全，维护方便，造价经济。
2.为满足基本要求而采取的机构、工艺性措施
手臂是机械手执行机构中的重要部件，它的作用是将被抓取的工件传送到给定的位置和方位上，因而一般机械手臂有三个自由度，即手指伸缩、手臂的左右回转和上下运动。手臂的各种运动通常由驱动机构和各种传动机构来实现。因此它不仅要承受被抓取工件的重量，而且要承受手指和手臂自身的重量，手臂的结构、工作范围、灵活性以及抓、重大小和定位精度等都直接影响机械手的工作性能。所以必须根据机械手的抓取重量，运动形式，运动速度及定位精度的要求来设计手臂的机构形式。 3.手臂伸缩运动的结构设计
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（1）伸缩运动驱动机构设计
按手臂的结构形式分：单臂、双臂及悬挂式。按手臂的运动分：手臂有直线运动的，如：手臂的左右回转，上下摆动；有复合运动，如：直线运动和回转运动组合，两直线运动组合，两回转运动组合。 a.驱动机构的结构形式如下图：
b.驱动机构的运动学计算
P??F摩??F惯
F摩?f?K??dhp
f——摩擦系数 Y型密封f=0.1 K=0.3 V型密封f=1 K=1.6 O型密封F摩=0.3P h——有效密封宽度（密封件接触长度之和）d——活塞杆直径 D——活塞直径
p——工作压力（N/mm）Map
F惯??Gg??V?t
△V——速度变化值（选最大值） △t——变化时间0.1～0.5
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（2）伸缩运动导向机构设计 导向机构的形式与结构：
液压驱动的机械手臂在进行伸缩时，为了防止手臂绕轴线发生转动，以保证手指的正确方向并使活塞杆不受较大的弯曲力矩作用，一增加手臂的刚性，在设计手臂的结构时，必须采用适当的导向装置，它根据手臂的安装形式，具体的结构和抓取等重要因素加以确定；同时在结构设计和布局上，应尽量减少运动部件上的重量和减少手臂对回转中心的转动惯量。 单导向杆：
采用单导向杆的结构通常比较简单，另外增加手臂的刚性和导向性，但由于要考虑结构的对称性，否则手臂会在运动是发生转动，造成手臂的转位误差，由于本次设计对手臂周向回转有一定的要求，因此单导向的导向装置不宜采用。 双导向杆：
为了手臂受力均衡，往往采用双导向杆，它可以配置在手臂伸缩的液压缸两侧，并兼顾手部和油路的管道外形比较整齐，对伸缩行程大的手臂，为了防止导向杆悬伸部分的弯曲变形，可在导向杆尾部增设辅助支撑架，以提高导向杆的刚性。在本次结构设计中，对机械手的外形要求比较低。因此，采用双导向结构。为了加工方便且不影响机械手的使用要求，把导向杆设置为外置式。 四导向杆：
对抓取较大的手臂采用四导向杆，以加强刚性，在本次设计中，
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