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及手臂绕立柱转动复合而成。这种机械手位置精度较高,控制简单,避障性好,
但结构也较庞大。
3) 极坐标式 极坐标机械手的运动由一个直线运动和两个转动组成,即沿手臂方
向X轴的伸缩,绕Y轴的俯仰和绕Z轴的回转。这种机械手占地面积小,结构紧凑,
位置精度尚可,但避障性差,有平衡问题。
4) 关节坐标式 关节坐标机械手主要是由立柱、大臂和小臂组成,立柱绕Z轴旋
转,形成腰关节,立柱和大臂形成肩关节,大臂和小臂形成肘关节,大臂和小臂
作俯仰运动。这种机械手工作范围大,动作灵活,避障性好,但位置精度低,有
平衡问题,控制耦合比较复杂,目前应用越来越多。
(2)按控制方式分
1) 点位控制 采用点位控制的机械手,其运动为空间点到点之间的直线运动,不
涉及两点之间的移动轨迹,只在目标点处控制机械手末端执行器的位置和姿态。
这种控制方式简单,适用于上下料、点焊等作业。
2) 连续轨迹控制 采用连续轨迹控制的机械手,其运动轨迹可以是空间的任意连
续曲线。机器人在空间的整个运动过程都要控制,末端执行器在空间任何位置都
可以控制姿态。
(3)按驱动方式分
1) 电力驱动 电力驱动是目前采用最多的一种。早期多采用步进电机驱动,后来
发展了直流伺服电动机,现在交流伺服电动机的应用也得到了迅速发展。这类驱
动单元可以直接驱动机构运动,也可以通过谐波减速器装置减速后驱动机构运动,
结构简单紧凑。
2) 液压驱动 液压驱动的机械手具有很大的抓取能力,可抓取质量达上百公斤的
物体,油压可达7MPa,液压传动平稳,动作灵敏,但对密封性要求较高,不宜在
高温或低温现场工作,需配备一套液压系统。
3) 气压驱动 气压驱动的机械手结构简单,动作迅速,价格低廉,由于空气可压
缩性,导致工作速度稳定性差,气源压力一般为0.7MPa,因此抓取力小,只能抓
取重量为几公斤到十几公斤的物体。
(4)按信号输入方式分
1) 人操作机械手 是一种由操作人员直接进行操作的具有几个自由度的机械手。
2) 固定程序操作机械手 按预先规定的顺序、条件和位置,逐步地重复执行给定
作业任务的机械手。
3) 可变程序操作机械手 它与固定程序机械手基本相同,但其工作次序等信息易
于修改。
4) 程序控制机械手 它的作业指令是由计算机程序向机械手提供的,其控制方式
与数控机床一样。
5) 示教再现机械手 这类机械手能够按照记忆装置存储的信息来复现由人示教的
动作,其示教动作可自动地重复执行。
6) 智能机械手 采用传感器来感知工作环境或工作条件的变化,并借助其自身的
决策能力,完成相应的工作任务。
2.2.4 抓取机构
抓取机构是机械手执行工作的装置,可安装夹持器、工具、传感器等。抓取机构
可分为机械夹紧、真空抽吸、液压夹紧、磁力吸附等。
2.2.5 机械手的驱动方式