机械手的种类和原理

回忆 · 发表于 2017-3-13 21:47:50

机械手的种类和原理有哪些?
机械手是具有模仿人类手臂功能并可完成各种作业的自动控制设备，这种机器人系统有多关节连结并节允许在平面或三度空间进行运动或使用线性位移移动。
机械手在产业自动化的应用已经相当广泛，因为各个国家产业分布的不同，以及各产业对于机械手的需求量也有差异。主要是使用于人工无法进行或者会耗费较多时间来做的工作，机械手在精度与耐用性上可以减少许人为的不可预知问题。自从第一台产业用机器人发明以来，机械手的应用也从原本的汽车工业、模具制造、电子制程等相关产业，更拓展到农业、医疗、服务等等等。
多轴机械手研发方面，多轴式机械手广泛应用于汽车制造商、汽车零组件与电子相关产业。机械手可以提升产品技术与品质，而这些初期工作大多可以借由机械手来完成。机械手的精准、零误差，对于产品的品质掌握自然拥有其优势，减少品管所花费的时间与人力。工业应用上，以装配、加工、熔接、切削、加压、货物搬运、检测等，全球目前产业使用量是以汽车、汽车零组件、化工、橡胶和塑料等最大。
根据手臂运动形式的不同，机械手可以分为四种形式:直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和多关节式。
(1)直角坐标式，手臂在直角坐标系的三个坐标轴方向作直线移动，即手臂的前后伸缩、上下升降和左右移动。这种坐标形式占据空间大而工作范围却相对较小、惯性大，它适用于工作位置成直线排列的情况。
(2)圆柱坐标式，手臂作前后伸缩、上下升降和在水平面内摆的动作。与直角坐标式相比，所占空间较小而工作范围较大，但由于机构结构的关系，高度方向上的最低位置受到限制，所以不能抓取地面上的物体，惯性也比较大。这是机械手中应用较广的一种坐标形式。
(3)极坐标式，手臂作前后伸缩、上下俯仰和左右摆动的动作。其最大特点是以简单的机构得到较大的工作范围，并可抓取地面上的物体。其运动惯性较小，但手臂摆角的误差通过手臂会引起放大。
(4)多关节式，其手臂分为大臂和小臂两段，大小臂之间由肘关节连接，而大臂与立柱之间又连接成肩关节，再加上手腕与小臂之间的腕关节，多关节式机械手可以完成近乎人手那样的动作。多关节式机械手动作灵活，运动惯性小.能抓取紧靠机座的工件，并能绕过障碍物进行工作。多关节式机械手适应性广，在引人计算机控制后，它的动作控制既可由程序完成，又可通过记忆仿真.是机械手的发展方向。