机床式工 业 机 器 人 机 械 手
这 种 机 械 手 结 构 类 似 机 床 。 其达 到 空 间 位 置 的 三 个 运 动(X、Y 、 Z ) 是 由 直 线运 动 构 成 ， 其 末 端 操 作 器 的 姿 态 由 旋 转 运 动 构成 ， 如 图 4 0 - 5 所 示 ， 这 种 形 式 的 机 械 手 优 点 是运 动 学 模 型 简 单 ， 控 制 精 度 容 易 提 高 ； 缺 点 是 机 构 较 庞 大 ， 占 地 面 积 大 、 工 作 空 间 小 。 简 易 和 专 用 焊 接 机 器 人 常 采 用 这 种 形 式 .
这 种 机 械 手 结 构 类 似 机 床 。 其达 到 空 间 位 置 的 三 个 运 动(X、Y 、 Z ) 是 由 直 线运 动 构 成 ， 其 末 端 操 作 器 的 姿 态 由 旋 转 运 动 构成 ， 如 图 4 0 - 5 所 示 ， 这 种 形 式 的 机 械 手 优 点 是运 动 学 模 型 简 单 ， 控 制 精 度 容 易 提 高 ； 缺 点 是 机 构 较 庞 大 ， 占 地 面 积 大 、 工 作 空 间 小 。 简 易 和 专 用 焊 接 机 器 人 常 采 用 这 种 形 式 .
3 ) 平 面 关 节 式 。 这 种 机 械 手 的 机 构 特 点 是上 下 运 动 由 直 线 运 动 构 成 ， 其 他 运 动 均 由 旋 转 运 动 构 成 。 这 种 结 构 在 垂 直 方 向 刚 度 大 ， 水 平 方 向又 十 分 灵 活 ， 较 适 合 以 插 装 为 主 的 装 配 作 业 ， 所以 被 装 配 机 器 人 广 泛 采 用 ， 又 称 为 SCARA型 机械 手 ， 如 图 4 0 -8 所 示 。机 器 人 机 械 手 的 具 体 结 构 虽 然 多 种 多 样 ， 但都 是 由 常 用 的 机 构 组 合 而 成 。 现 以 美 国 PUMA机 械 手 为 例 来 简 述 其 内 部 机 构 ， 见 图 4 0 - 9 。 它 是由 机 座 、 大 臂 、 小 臂 、 手 腕 四 部 分 构 成 ， 机 座 与大 臂 、 大 臂 与 小 臂 、 小 臂 与 手 腕 有 三 个 旋 转 关节 ， 以 保 证 达 到 工 作 空 间 的 任 意 位 置 ， 手 腕 中 又 有 三 个 旋 转 关 节 ： 腕 转 、 腕 曲 、 腕 摆 ， 以 实 现 末端 操 作 器 的 任 意 空 间 姿 态 。 手 腕 的 端 部 为 一 法兰 ， 以 连 接 末 端 操 作 器 。每 个 关 节 都 由 一 台 伺 fu 电 动 机 驱 动 ，PUMA机 械 手 是 采 用 齿 轮 减 速 、 杆 传 动 ， 但 不 同 厂 家 采用 的 机 构 不 尽 相 同 ， 减 速 机 构 常 用 的 是 几 种 方式 ： 齿 轮 、 谐 波 减 速 器 、 滚 珠 丝 杠 、 蜗 轮 蜗 杆 和RV减 速 机 等 。 传 动 方 式 有 ： 杆 传 动 、 链 条 / 同步 带 传 动 、 齿 轮 传 动 等 。 其 技 术 关 键 是 要 保 证 传动 双 向 无 间 隙 （ 即 正 反 传 动 均 无 间 隙 ） ， 这 是 机器 人 精 度 的 机 械 保 证 ， 当 然 还 要 求 效 率 高 、 机 构紧 凑 。
机器人定义
关 于 工 业 机 器 人 的 定 义 尚 未 统 一 ， 目 前 联 合国 标 准 化 组 织 采 用 的 美 国 机 器 人 协 会 的 定 义 如下 ：
“ 工 业 机 器 人 是 一 种 可 重 复 编 程 和 多 功 能的 、 用 来 搬 运 材 料 、 零 件 、 工 具 的 机 械 手 ， 或 能执 行 不 同 任 务 而 具 有 可 改 变 的 和 可 编 程 动 作 的 专门 系 统 ” ， 这 个 定 义 不 能 概 括 工 业 机 器 人 的 今 后发 展 ， 但 可 说 明 目 前 工 业 机 器 人 的 主 要 特 点 。 为 焊 接 柔 性 生 产 线 提 供 技 术 基 础 。
