Sprawozdanie 

 

Elementy Wykonawcze Robotów 

 

Projekt wykonania chwytaka manipulatora 

 
 

 
 
 

Grupa 26 

Michał Grudziński 

1.  Omówienie tematu projektu. 

 



  Zadanie polega na zaprojektowaniu chwytaka manipulatora według schematu. 

Zadaniem zaprojektowanego manipulatora w procesie transportu jest: 

  uchwycenie obiektu w położeniu początkowym,  
  utrzymanie obiektu podczas transportu, 
  uwolnienie obiektu w punkcie docelowym. 

 



  Schemat projektu: 

 



 

Przedmiotem,  który  posłuży  mi  jako  model  jest  walec.  Jego  wymiary  zostały 
określone  na  podstawie  następującego  wzorca,  polegającego  na  przypisaniu  każdej 
literze alfabetu odpowiedniego wymiaru w milimetrach. 

 

A- 1; Ą- 2; B- 3; C- 4; Ć- 5; D- 6; E- 7; Ę- 8; F- 9; G- 10; H- 11; I- 12; J- 13;   K- 14; 

L- 15; Ł- 16; M- 17; N- 18; Ń- 19; O- 20; Ó- 21; P- 22; Q- 23; R- 24;    S- 25; Ś- 26; 
T- 27; U-28; V- 29; W- 30; X- 31; Y- 32; Z- 33; Ź- 34; Ż- 35; 

 

Następnie  w  celu  otrzymania  wysokości  i  średnicy  podstawy  walca  zsumowałem 

liczby odpowiadające literom moich imion oraz nazwiska, tak aby imiona utworzyły 
wymiar średnicy podstawy, natomiast nazwisko wymiar wysokości. 

 

  M+I+C+H+A+Ł = 17+12+4+11+1+16 = 62 mm 
  A+R+T+U+R = 1+24+27+28+24 = 104 mm 
  G+R+U+D+Z+I+Ń+S+K+I = 10+24+28+6+33+12+19+25+14+12 = 183 mm 

 
 

 



  Ostateczne wymiary obiektu:  

 

  Promień podstawy wynosi: 83 mm +- 10% 
  Wysokość walca: 183 mm +- 10% 

 

  Zakres promienia podstawy: 74,7 – 91,3 mm 
  Zakres wysokości: 164,7 – 201,3 mm 
  Waga dla zadanych wymiarów: Stal - 3,1 kg 

 

 

 
 
 

2.  Analiza ruchliwości schematu oraz określenie wymiarów 

poszczególnych elementów chwytaka 

 

 



 

Schemat kinemtayczny w pozycji otwartej i zamknięt

y: 

 

 



 

Analiza ruchliwości: 
 
 

  schemat składa się z 5 członów oraz 7 par kinematycznych klasy 5, dlatego 

zgodnie ze wzorem: w = 3*n - p4 - 2*p5, ruchliwość wynosi: 

  w =3*5 - 0 - 2*7 = 1 
  ruchliwość układu równa 1 oznacza, iż do jego napędzenia wystarczy jedno 

źródło napędu  

 
 
 
 



 

Określenie długości  
 
 

  Element 1 - 108 mm 

 

  Element 2 - 30 mm 

 

  Element 3 - 200 mm 

 

  Element 4 - 215 mm 

 

  Element 5 - 141 mm 

 

  Element 6 - 200 mm 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.  Charakterystyki przemieszczeniowe 

 
 



 

Warunki początkowe: 

 

 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 



 

Charakterystyka zależności przemieszczenia części chwytającej w zależności od 
przemieszczenia członu napędzającego stworzona w programie SAM: 

 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.  Charakterystyka prędkościow 

 
 



 

Charakterystyka zależności prędkości elementu chwytającego w zależności od 
przemieszczenia członu napędzającego stworzona w programie SAM: 

 
 

 

 
 
 
 
 
 

5.  Określenie siły chwytu 

 



 

Do obliczenia siły chwytu korzystam z następujących zależności: 

 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 



 

Wyliczono następujące wartości: 

 

  d = od 149.4 do 182.6 mm 
  Q = 30.5 N 
  µ = 0.20 (przy zastosowaniu wkładki poliestrowej) 
  n = 2 
  2ϒ = 136° 

 
 

  Fch > 141,4 N 
  e > 36,9 mm 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

6.  Dobranie odpowiedniego siłownika 

 

 



 

Określenie siły na tłoczysku siłownika: 
 

  Aby określić siłę na siłowniku (F) konieczne jest wyliczenie siły R

1

’, która co 

do wartości równa jest sile R

1

 

 

 

  Siłę R

1

 rozwiązując następujące równania: 

 

R

2x

 – R

1x

 = 0 

R

2y

 – R

1y

 + F

ch

 = 0 

 

  R

1

 = 786,22 N 

  R

1x

 = R

1

 cos 45° = 555,94 N  

  F = 2 * R

1x 

= 1112 N 

 
 
 



 

Na podstawie wyliczeń dobrałem:  Siłownik kompaktowy ADN-63-40-A-P-A z oferty 
firmy Festo 

 

 



 

Karta parametrowa siłownika: 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7.  Model 3D złożenia oraz poszczególnych elementów.  

 



 

Złożenie w pozycji otwartej: 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 



 

Złożenie w pozycji zamkniętej: 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 



 

Część chwytająca: 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 



 

Łącznik 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 



 

Element tłoczyska 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8.  Analiza MES elementów chwytaka: 

 



 

Część chwytająca: 
 



 

Naprężenia zredukowane według Misesa: 

 

 



 

Oznaczenie miejsc, w których współczynnik bezpieczeństwa jest mniejszy niż 2: 

 

 



 

Łącznik: 
 



 

Naprężenia zredukowane według Misesa: 

 

 

 



 

Oznaczenie miejsc, w których współczynnik bezpieczeństwa jest mniejszy niż 2: 

 

 

 
 
 



 

Element tłoczyska: 
 



 

Naprężenia zredukowane według Misesa: 

 

 

 



 

Oznaczenie miejsc, w których współczynnik bezpieczeństwa jest mniejszy niż 2: 

 

9.  Podsumowanie 

 



  Analiza  MES  wykonana  w  programie  SolidWorks  pokazała,  że model  stworzony 

ze  stali  nierdzewnej  odpuszczonej  AISI  116,  przy  założeniu  współczynnika 
bezpieczeństwa  na  poziomie  2,  spełnia  wymagania  wytrzymałościowe.  Prowadzi 
to  do  podsumowania  stworzonego  projektu  jako  spełniającego  założenia 
początkowe.