内容发布更新时间 : 2024/10/26 13:26:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

工业机械手

工业机械手主要由执行机构、驱动机构、和控制系统三大部分组成。 （1）执行机构

机械手的执行机构可以分为手部、手臂和躯干等三部分。手部一般安装在手臂的前端其构造是模仿人的手指。手臂可以分为无关节臂和有关节臂，其主要作用是引导手指准确地抓住工件，并运送到所需要的位置上。躯干是安装手臂、动力源和执行机构的支架。

（2）驱动机构

机械手的驱动机构主要有四种:液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压、气动用的最多，电动和机械用的较少。

（3）控制系统

机械手控制的要素包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动时间、运动速度和加减速度等。机械手的控制可以分为点位控制、连续轨迹控制、力控制和智能控制方式等。

工业机械手的分类

(1)按用途分类

工业机械手按照用途可以分为专用机械手和通用机械手。 (2)按控制型式分类

工业机械手按控制型式可以分为点位控制型机械手和连续控制型机械手。

工业机械手的基本型式及其运动形式

机械手型式较多，按手臂的坐标型式而言，主要有四种基本型式分别是:直角坐标式，圆柱坐标式，球坐标式和关节式等。

（1）直角坐标式机械手

直角坐标式机械手又称为直移型机械手，是适合于工作位置成行排列或与传送带配合使用的一种机械手。它的手臂可作伸缩，左右和上下移动，按直角坐标型式X、Y、Z三个方向的直线进行运动。其工作范围可以是一个直线运动、二个直线运动或三个直线运动。这种型式的机械手结构简单、运动直观、便于实现高精度。缺点是占据空间位置大，相应的工作范围较小。

（2）圆柱坐标式机械手

圆柱坐标式机械手又称为回转型机械手，是应用最多的一种型式，它适用于搬运和测量工件。具有直观性好，结构简单，本体占用的空间较小，而动作范围较大等优点。圆柱坐标式机械手由X、Z、小三个运动组成。它的工作范围可分为:一个旋转运动，一个直线运动，加一个不在直线运动所在平面内的旋转运动;二个直线运动加一个旋转运动。圆柱坐标式机械手的特征是在垂直导柱上装有滑动套筒，手臂装在滑动套筒上，手臂可在竖直方向上做直线运动和在水平面内做圆弧状的左右摆动。

（3）球坐标式机械手

球坐标式机械手又称为俯仰型机械手，是一种自由度较多，用途较广的机械手。它是由X、0、小三个方面的机械手组成，球坐标式机械手的工作范围包括:一个旋转运动、两个旋转运动以及两个旋转运动加一个直线运动，与回转型机械手相比，在占有同样空间位置的情况下，其工作范围扩大了。还能将臂伸向地面，完成从地面提取工件的任务。不足之处是运动直观性差。结构较复杂，弊端是位置误差会随臂的伸长而放大。

（4）关节式机械手

关节式机械手又称屈伸型机械手，是一种适用于靠近机体操作的机械手。它象人手一样有肘，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在夹窄空间工作。关节式机械手的特点有:大臂和小臂的摆动，以及肘关节和肩关节的运动;它具有上肢结构，可实现近似于人手操作的技能。

机械手的机能和特性

（1）工业机械手的自由度

机械手的自由度是指机械手各运动部件在三维空间坐标轴上所具有的独立运动数。 （2）工业机械手的机能

机械手的机能就是指它具有完成人们预定作业所需要的能力。运动机能是指机械手完成预定工艺操作应具有的运动自由度，以及所能到达的活动范围。同时还要求机械手具有对机械手的抓放、定向、工艺操作和行走的能力等。通用机械手应根据作业的要求，设计成具有完善的运动机能，即它的动作要接近于人手操作时的某些运动机能，以适应广大作业范围的需要。专用机械手则仅赋予部分的运动机能，可按照工艺操作的需要来确定。机械手又应具有一定的物理机能如载荷能力、运动速度、持续工作能力以及工作的准确性和稳定性等性能。此还应具有耐热、耐腐蚀的能力，以适应工艺操作的需要和具体的工作环境。机械手的另一个要机能就是控制机能。对专用机械手而言，是指能自动完成作业程序的能力。但对于一般的通用机械手其控制性能是指它具有自动地、或被动地变换程序的能力，即按照指令能自动地、再现地完成规定的动作程序的机能。