多关节型搬运机械手结构设计

第２３卷第６期　长春大学学报　Ｖ０ｌ＿２３　Ｎｏ．６　２０１３年６月　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＣＨＡＮＧＣＨＵＮ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　Ｊｕｎｅ　２０１３　多关节型搬运机械手结构设计　贺东坤　（长春理工大学光电工程学院，长春１３００２２）　摘要：在弹药几何特征量检测过程中，炮弹的吊装以及从测量装置的上下架等过程仍需人工来完成，检测人员疲　劳作业、安全系数低、检测周期长，远远不能满足现代武器试验的要求。为此，有必要设计一台能够用于搬运弹药　的机械手。本文综合了工作环境和炮弹的各参数后，确定将该机械手设计为多关节型六自由度的通用机械手。设　计其手部可按工作需要随时更改，因此该机械手既可用于搬运炮弹，也适用于其他工业场所。本文详细设计了机　械手的各部分结构，对腰部电机做了选型，计算了手臂液压缸的相关参数。　关键词：机械手；步进电机；六自由度；液压缸　中图分类号：ＴＰ２４１．３　文献标志码：Ａ　文章编号：１００９—３９０７（２０１３）０６—０６５４—０６　１机械手总体结构设计　１．１总体设计方案　该机械手用于给弹药几何特征量检测系统的测量工位持续地放置弹药，它把地面上水平放置的炮弹竖　直平稳地放置在测量工位上，检测结束后还要能将炮弹归箱装车，动作路径较为复杂、用于大批量作业、动作　重复性大。其中炮弹的形状、位置、状态比较单一，但是不同型号炮弹的各参数差距较大。本文明确了机械　手的工作目的和工作环境以及炮弹的外形、尺寸、质量等参数后，设计该机械手由四个旋转关节和两个移动　关节构成，一共六个自由度，运动形式为多关节式，总体结构如图１所示。该机械手的原动件采用电机和液　压缸，因为电机的定位精度相比其他驱动装置较高，并且炮弹在空间能否精确地定位是由该机械手的前三个　自由度决定的，所以前三个自由度采用电机驱动。又因为炮弹重量较大，所以对腕部和手部的驱动力有非常　严格的要求，基于这些情况和搬运过程中的安全性，综合分析后确定采用液压缸作为该机械手后三个自由度　的原动件，因为液压驱动装置载重能力强并且过载安全性好，而且液压装置的定位精度和反应速度也能满足　工作要求。　如图１所示，该机械手主要由基座、立柱、电机、手臂、末端执行器等部件构成，内部设置传动轴、齿轮轴、　直齿轮、锥齿轮、轴承、液压缸等零部件。由于前三个关节承受的力矩较大，因此在基座和大臂的内部统一采　用齿轮组减速的方式传递力矩。电机布置在大臂的后端和基座上方偏后的位置，使得机械手重心稳定，并且　最大限度地减小了前一级构件受到的扭矩。立柱与主轴之间选取的是圆锥滚轴承，其他旋转机构采用的是　图１弹药搬运机械手三维图　１．基座６．大臂俯仰电机２．步进电机安装板７．后壳体８．盖板３．腰部回转电机９．大臂１０．小臂４．立柱５．小臂俯仰电机　１２．末端执行器　１１．腕部回转液压缸收稿日期：２０１３－０４－０２　作者简介：贺东坤（１９８７一），男，内蒙古呼伦贝尔人，助理工程师，硕士，主要从事精密测控技术与仪器方面研究。　第６期　贺东坤：多关节型搬运机械手结构设计　６５５　深沟球轴承。考虑到炮弹的重量较大，在加大载重能力的同时应保证各机构稳固连接，所以本文没有设置腕　部俯仰这一动作。该机械手也可作为通用机械手，它适用于任务单调、重复、复杂的工作环境。　１．２自由度的设计与分配　为了使机械手实现各种运动和姿态，如图２所示，设计成多　关节开链结构，拥有六个自由度。　各部分设计方案如下：　（１）腰部回转：基座支撑着主轴、大臂、小臂等机构，基座上　１　方的主轴可带动机械手的其他机构实现±３６０。的回转。　（２）大臂俯仰：大臂位于腰部上方，由立柱和后壳体支撑，　可随腰部做±３６０。的转动，同时大臂自身可以在竖直平面内±　７５。的范围内摆动。　６　（３）小臂俯仰：小臂与大臂靠旋转副连接，为了控制小臂与　大臂之间的夹角，使末端工作机构具有更大的活动空间，小臂也　可以在竖直平面内做±７５。的俯仰。　６００ｍｍ。　图２机械手传动简图　１．机身旋转４．小臂伸缩２．大臂摆动５．腕部回转３．小臂摆动　６．手部开合　（４）小臂伸缩：按照整体设计方案的需要，设计小臂可做伸缩运动，该动作由液压缸实现，伸缩行程为　（５）腕部回转：按测量设备工作的要求，炮弹必须竖直地放置在目标工位，因此腕部设有回转关节，它在　回转液压缸的驱动下可实现０—１８０。的旋转。　（６）手部夹紧：手部的夹紧动作由手部驱动液压缸控制，它通过连接轴和驱动摇杆控制夹持器的开合。　各自由度分别由独立的驱动装置驱动，并且它们之间又相互联系，运行时互不干涉。其中，前三个自由　度决定末端执行机构的位置，后三个自由度决定末端执行机构的状态。　２机身回转部分结构设计　２．１腰部回转机构设计　本设计采用齿轮传动和电机驱动的方式来实现腰部的回转。基于电机额定功率和炮弹重量的实际情　况，不能直接使用电机驱动主轴，本文设计了二级齿轮传动机构，它可以减小电机受到的阻力矩。腰部结构　如图３所示。　图３腰部机构结构图　１．步进电机８．轴套２．轴套３．制动器联接板４．电磁铁５．锥形块６．电机联接板ｌ３．小齿轮７．定位板　９．基座壳体１Ｏ．平键１１．轴承支承板ｌ２．主动齿轮轴１４．从动齿轮轴　５．深沟球轴承１６．后壳体ｌ７．调整环１８．主轴１９．立柱２０．圆锥滚子轴承２１．大齿轮２２．基座底板　该机械手的腰部旋转机构主要由步进电机ｌ、主动齿轮轴１２、小齿轮１３、从动齿轮轴１４、主轴ｌ８、立柱　１９、大齿轮２１等零部件组成，它们构成了二级齿轮传动机构。其中主动齿轮轴和从动齿轮轴由轴承支承板　支撑，主轴与大齿轮之间使用四根开槽圆柱头螺钉进行固定，主轴和立柱是由基座壳体和轴承支承板共同支　撑，主轴的上方与后壳体底面之间也使用四根开槽圆柱头螺钉固定，该机械手的其他组成部分都是通过后壳　长春大学学报　第２３卷　体与腰部连为一体，所以，当电机通过二级齿轮传动机构将驱动扭矩传递到大齿轮，大齿轮带动主轴进行旋　转，之后主轴在带动后壳体以及其他机构进行旋转，从而完成了整个机械手的回转运动。轴承安装时使用调　整垫片获得０．２５—０．５ｍｍ的热补偿间隙，齿轮啮合侧隙用铅丝检验，保证齿轮与齿轮之间的法向极限啮合　侧隙在０．２０４～０．３１８ｍｍ范围内。　２．２腰部旋转电机的选取　本节进行电机的选型，初步选定的型号为ＥＭＬ型的步进电机，它的主要技术参数如表１所示。　表１所选电机的主要技术参数　（１）电机功率的确定：　电机工作时所需的功率计算公式为：　ｐ一　一　，１、　钾　一９５５０　式中：Ｐ　一电机输出功率（ｋｗ）；　一电动机转速（ｒ／ｍｉｎ）；　卜电动机实际工作转矩（Ｎｍ）；　叼。一电机效率，取叼。＝９５．５％；　一电机工作时需要的功率（ｋｗ）；　将数据带入式（１）可得：Ｐｄ＝２．１８ｋｗ。　（２）电机转速的确定：　如图３所示，本文所设计的腰部结构是一个典型的二级齿轮组减速机构，设主动轴为，轴，从动轴为Ⅳ　轴，回转主轴为ｍ轴。，轴和Ⅲ轴的转速比（首齿轮和末齿轮的转速比）也就是该机构的传动比，齿轮组的　总传动比与各齿轮传动比的连乘相等，它也等于，轴转速与，，，轴转速的比值，也等于所有被动齿轮齿数乘　积与所有主动齿轮齿数乘积的比值，本设计中所有齿轮的模数均为２。　，轴与，，轴的传动比ｉ　，Ｈ轴与，，，轴的传动比　分别为：　ｎ１　．　Ｚ２’　　．２　一一　Ｚ４　Ｚ　‘　一几，一　Ｚ１ｎ　所以该齿轮系的总传动比为：　．　．　．　ｎ１　ｎ２　一Ｚ２　一Ｚ４　Ｚ２Ｚ４　１＂１４　／＇１２　，　×　×　，１ｚ）　、　式中：ｚ　一主动齿轮轴的齿数，Ｚ　＝２５；　ｚ　一小齿轮齿数，Ｚ　＝１００；　一从动齿轮轴齿数，Ｚ　＝２５；　ｚ４一大齿轮齿数，Ｚ４＝３００；　把数据带人式２．２可得总传动比：ｉ　＝４８。　机械手腰部的工作转速为：ｎ＝１．５ｒ／ｍｉｎ。　固该步进电机工作转速应为：／＇／ｄ＝ｉ１４×凡＝４８×１．５＝７２ｒ／ｍｉｎ。　通过以上计算可知，所选取的电机可使机械手正常运转。　３手臂俯仰与伸缩部分设计　３．１大臂结构设计　本文所设计的大臂结构较为复杂，其中大、小臂俯仰这两个自由度都是通过大臂内部的传动机构来完成　的。因为电机驱动方式有易于控制、能够实现精确定位、适用于运行轨迹比较复杂的装置等特点，所以大、小　臂俯仰这两个自由度的驱动设备均采用步进电机。又因为齿轮传动的效率高、占用空间较小、传动比稳定、　第６期　贺东坤：多关节型搬运机械手结构设计　可用于精度要求高的工作场合，固采用齿轮组作为传动机构。大臂详细结构如图４所示。　－Ｕ　上　商　Ｌ．，　ｌ，　，　Ｉ　、Ｋ＼＼　ｌ　ｌ　ｌ　Ｈ　＝２■Ｕ　．　＝霹　ｌ　ｌ‘　匕＝ｊ１　．“　｝　ｒ厂］　ｆｒ　口ｆ　＼　ｌ一５１６土０．０３一ｌ　一　娶Ｉ一　ｎ　，　／　１４　图４大臂内部结构图　１．电动机２．电磁制动阀３．传动轴４．联轴器９．六角螺栓１Ｏ．传动轴Ｉ１．连轴锥齿轮５．小齿轮６．大齿轮７．壳体８．开槽圆柱头螺钉　１４．连轴小齿轮２０．连轴小齿轮１５．深沟球轴承　２１．大齿轮　ｌ２．大锥齿轮１３．连轴小齿轮ｌ９．大齿轮１６．轴承内圈支承套１７．轴承外圈支撑套１８．小齿轮大臂结构主要由锥齿轮、直齿轮、传动齿轮轴、联轴器等部件构成。传动系统设计成三级齿轮组减速机　构，以避免电机驱动力不足的缺点。固定大齿轮１１用四根开槽圆柱头螺钉与后壳体的外壳１固定连接（见　图５），大臂后端上方的电机为大臂俯仰驱动电机，它通过三级齿轮传动机构（具体结构如图４中Ａ—Ａ剖面　所示）最终驱动连轴小齿轮２０绕固定大齿轮１１滚动运行，从而带动了整个大臂按指定轨迹运动。同理，另　一个电机为小臂运动的驱动电机，它也通过与大臂俯仰传动机构类似的三级齿轮传动机构（具体结构如图４　中Ｂ—Ｂ剖面所示）最终驱动连轴小齿轮１４带动大齿轮２１绕其自身轴线转动，其中大齿轮２１与其连接轴　通过平键联接，该连接轴又采用螺栓固定的方式与小臂壳体联结，当大齿轮２１旋转时即可带动小臂旋转，从　而实现了小臂俯仰的动作。该机械手大小臂均可实现在±７５。范围内的俯仰动作。大臂内部所有齿轮模数　均为２，轴承均采用深沟球轴承。　３．２后壳体的设计　后壳体是该机械手的重要组成部分之一，其结构如图５所示，它主要由外壳１、传动轴２、固定大齿轮１１、　深沟球轴承５等零部件组成。后壳体是连接手臂与腰部的过渡机构，腰部回转与大臂俯仰这两个动作都必　须通过后壳体的支持才能够实现。后壳体外壳底部与腰部旋转主轴通过四根开槽圆柱头螺钉固定，后壳体　内部的传动轴支撑着机械手的手臂，该传动轴也是大臂俯仰自由度的旋转轴。后壳体上方设计有一个直径　为１５０ｍｍ的通孔，以便进行装配、维修、添加润滑油等工作。　图５后壳体内部结构图　１．后壳体外壳２．传动轴３．压块４．挡圈５．深沟球轴承７．轴承外圈支撑套８．挡板９．垫圈１０．螺钉１１．固定齿轮６．轴承内圈支承套　１２．六角头螺栓１３．垫圈　ｌ４．螺钉１５．螺钉１６．垫圈ｌ７．轴承板１８．箱体１９．连轴小齿轮２０．轴承盖２１．套筒２２．壳体　３．３小臂内部结构　本设计中小臂的主要功能是实现手臂伸缩这一运动，该自由度扩大了机械手的工作空间，以便使机械手　６５８　长春大学学报　第２３卷　能将检测完毕的炮弹吊装至运输车。本文采用活塞式液压缸来实现小臂伸缩这一自由度。小臂内部结构如　图６所示。　Ａ—Ａ　图６小臂内部结构图　１．管接头１６．缸盖１７．…Ｊ’型油封２．“０”型密封圈３．…Ｏ’型密封圈４．弹簧垫圈５．螺母Ｍ１６　６．活塞７．缸底　２４．压板　８．缓冲孔９．伸缩臂缸体１Ｏ．活塞杆１１．滑台１２．连接件１３．腕部１４．夹持器１５．活塞导向套　ｌ８．螺母Ｍ１５　１９．螺钉Ｍ８　２０．螺母Ｍ５　２１．螺栓Ｍ５　２２．螺钉Ｍ５　２３．矩形导轨液压缸用螺钉固定在小臂壳体内部底面，小臂壳体前端设有一圆形滑槽，手臂伸缩时活塞杆１０带动滑　台１　１以及腕部和手部在圆形滑槽中做往复的直线运动，小臂可在６００ｍｍ的范围内运动。根据实际作业要　求计算其主要尺寸。　３．３．１液压缸的直径：　双作用式液压缸驱动力的计算公式为：　Ｆ　：　Ａ妞　叶　：　（３）　（４）　ｑ－　式中：Ｆ　一活塞杆伸出时的作用力１８５０（Ｎ）；　Ｆ　一活塞杆回缩时的作用力１１２０（Ｎ）；　ｄ一活塞直径７０（ｍｍ）；　叼一负载率，取０．４；　Ｐ一液压缸工作压力１０５（Ｐａ）；　当手臂伸出（推力做功）时，代人相关数据到式（３）得：　４×１８５ｏ／（７ｒ×１０５×０．４）＝１０８．５ｍｍ　同理，当手臂收缩（拉力做功）时，将相关数据代人式（４）得：Ｄ＝９２．１２ｒａｍ。　圆整后，取Ｄ＝１００ｍｍ。　３．３．２缸筒厚度计算：　液压缸缸筒厚度的计算公式为：　６＝　式中：６一缸筒壁厚（ｍ）；　ＤＰ　（５）　ｚ　Ｌ　ｊ　Ｄ一液压缸直径（ｍ）；　Ｐ０一缸筒承受的最大压力，取尸０＝１．５Ｐ＝０．６×１０　（Ｐａ）；　［　］一缸筒材料的许用应力（ＭＰａ），取材料为ＺＬ３，则［　］：３ＭＰａ；　将数据代入式（５）可　圆整后，取６＝１２ｍｍ。　＝　＝　－１０ｍｍ　４手腕与手爪部分设计　腕部和手部结构如图７所示，手部设计成平行四连杆机构。由于炮弹外形类似圆柱体，所以夹持器１２　第６期　贺东坤：多关节型搬运机械手结构设计　６５９　的端面设计成“Ｖ”形结构，以便实现自动定心。活塞杆１４与驱动摇杆１５用螺钉连为一体，工作时，液压缸８　驱动活塞杆１４和驱动摇杆１５做往返直线运动，同时驱动摇杆１５又带动从动摇杆１１和夹持器１２运动，从　而实现了手部的抓取的动作，夹持器的开合范围可达ｌＯＯｍｍ一２５０ｍｍ，满足炮弹的尺寸要求。静片２Ｏ和右　缸盖５，缸体４和左缸盖２都用螺钉进行固定连接，动片１９与液压缸８用键联接。液压缸８与盖板９以及连　接块１Ｏ相互之间用螺钉固定。当回转液压缸的两腔有压力油进入时，动片１９带动液压缸８以及手部同时　旋转，从而实现了旋转动作，保证了炮弹能够竖直地放置在测量工位。　５　结语　（１）该机械手既可以用于搬运炮弹，也可以作为通用机械手用于其他的工业场所，手部可以按需要配置　夹持式手指、吸盘、工具或其他机构，适用范围较广。　（２）该机械手可实现腰部回转、手臂俯仰、腕部旋转等动作，可使待测炮弹按要求摆放在指定工位，也可　以完成后续的吊装工作。　ｌ　２　３　４　５　６　７　８　９】Ｏ　ｌ１　１２　１６　１７　１９　图７腕部与手部结构图　１．凸缘式轴承盖２．左缸盖３．深沟球轴承４．腕部回转缸缸体５．右缸盖６．深沟球轴承　７．凸缘式轴承端盖１４．手部驱动活塞杆８．夹持器液压缸１５．驱动摇杆９．盖板１Ｏ．连接块１１．从动摇杆１２．夹持器１３．毛毡圈　２０．静片　１６．螺钉Ｍ５×２５　１７．毛毡圈１８．螺栓Ｍ３×７　１９．动片参考文献：　［１］周伯英．工业机器人设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００９．　［２］金仁成，赵继．多关节机械手的运动灵活性［Ｊ］．吉林工业大学学报，２００８，２８（１）：１２—１６．　［３］秦爱中，马锡琪，徐广勋，樊战亭．基于ＵＧ仿真的舞蹈机械手设计［Ｊ］．机械研究与应用，２００８，１７（４）：７８—７９．　［４］王劲松，李海兰，冯进良弹药几何特征量检测设备研制方案［Ｊ］．科学技术与工程，２０１０，２７（１）：１１—１５．　责任编辑：吴旭云　Ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｍｕｌｔｉ－ｊｏｉｎｔ　Ｃａｒｒｙｉｎｇ　Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ　ＨＥ　Ｄｏｎｇ—ｋｕｎ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｏｐｔｏ—Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００２２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ａｍｍｕｎｉｔｉｏｎ　ｇｅｏｍｅｔｒｙ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｑｕａｌｉｔｙ，ｔｈｅ　ｈｏｉｓｔｉｎｇ　ｏｆ　ｐｒｏｊｅｃｆｉｌｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｏａｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｕｎｌｏａ　ｄｉｎｇ　ｏｆ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｄｅｖｉｃｅ　ｓｔｉｌｌ　ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌｙ，ｉｎ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｆａｔｉｇｕｅｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ，ｔｈｅ　ｌｏｗ　ｓａｆｅｔｙ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｏｎｇ　ｔｅｓｔ　ｃｙｃｌｅ　ａｒｅ　ｆａｒ　ｆｒｏｍ　ｍｅｅｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍｏｄｅｒｎ　ｗｅａｐｏｎｓ　ｔｅｓｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔ　ｉｓ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｔｏ　ｄｅｓｉｇｎ　ａ　ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ　ｔｈａｔ　Ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｃａｒｒｙ　ａｍｍｕｎｉｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｈｅｌｌｓ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒｌａ　ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ　ｗｉｔｈ　ｍｕｈｉ－ｊｏｉｎｔ　ａｎｄ　ｓｉｘ　ｄｅｇｒｅｅｓ　ｏｆ　ｆｒｅｅｄｏｍ．Ｉｔｓ　ｈａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ　Ｃａｎ　ｂｅ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｗｈｅｎｅｖｅｒ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ，ＳＯ　ｔｈｅ　ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ　Ｃａｎ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｃａｒｒｙｉｎｇ　ｓｈｅｌｌｓ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｂｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｏｔｈｅｒ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｓｉｔｅｓ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｉｔ　ｄｅｓｉｇｎｓ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｆｏｒ　ｅａｃｈ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ，ｍａｋｅｓ　ａ　ｔｙｐｅ—ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｌｕｍｂａｒ　ｍｏｔｏｒ　ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｎｎ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ；ｓｔｅｐｐｅｒ　ｍｏｔｏｒ；ｓｉｘ　ｄｅｇｒｅｅｓ　ｏｆ　ｆｒｅｅｄｏｍ；ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ