工業(yè)多關(guān)節(jié)機(jī)械手是一種適用于靠近機(jī)體操作的傳動形式。 它像人手一樣有肘關(guān)節(jié),可實(shí)現(xiàn)多個(gè)自由度,動作比較靈活,適于在狹窄空間工作。早在20世紀(jì)40年代,關(guān)節(jié)式機(jī)械手就在原子能工業(yè)中得到應(yīng)用,隨后又應(yīng)用于開發(fā)海洋,有一定的發(fā)展前途。目前在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。
工業(yè)多關(guān)節(jié)機(jī)械要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件,根據(jù)被抓持物件的形狀。尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動機(jī)構(gòu),使手部完成各種轉(zhuǎn)動(擺動)、移動或復(fù)合運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動作,改變被抓持物件的位置和姿勢。運(yùn)動機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動方式,稱為機(jī)械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個(gè)自由度。自由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越多,機(jī)械手的靈活性越大,通用性越廣, 其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。-般專用機(jī)械手有2 ~3個(gè)自由度。控制系統(tǒng)是通過對機(jī)械手每個(gè)自由度的電機(jī)的控制,來完成特定動作。同時(shí)接收傳感器反饋的信息,形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制。控制系統(tǒng)的核心通常是由單片機(jī)或dsp等微控制芯片構(gòu)成,通過對其編程實(shí)現(xiàn)所要功能。
工業(yè)多關(guān)節(jié)機(jī)械手有大臂與小臂擺動,以及肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)的運(yùn)動。具有上肢結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)近似人手操作的機(jī)能,需要研制Z合適的結(jié)構(gòu)。關(guān)節(jié)式機(jī)械手的傳動機(jī)構(gòu)采用齒輪式、齒條式和擺動式。其傳動機(jī)構(gòu)采用哪種形式,主要根據(jù)工件的輕重來決定。若按擺動式扭矩來設(shè)計(jì),則油缸將加大,而裝載油缸的機(jī)架也將隨之加大。特別是靠近關(guān)節(jié)式前端關(guān)節(jié)部分的重量對肩部影響很大。傳動機(jī)構(gòu)在承受負(fù)荷的同時(shí)必須承受自重，因此。傳動效率低。如需要大的轉(zhuǎn)動角,則宜采用擺動油缸。
