引言：工業(yè)機(jī)器人是一類功能跟人手臂相似的機(jī)械設(shè)備，有著很多個(gè)關(guān)節(jié)，可以沿著軸來(lái)進(jìn)行移動(dòng)，或者是沿著指定的方向來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。它有三個(gè)主要部分來(lái)進(jìn)行協(xié)同工作，如臂部、腕部以及手部，并由放置在工業(yè)機(jī)器人手臂中的電動(dòng)機(jī)來(lái)提供動(dòng)力。本文將以工業(yè)機(jī)器人臂部來(lái)進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的介紹。

工業(yè)機(jī)器人通常是由三個(gè)部分組成，如執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及控制機(jī)構(gòu)，而執(zhí)行機(jī)構(gòu)有機(jī)座、臂部、腕部以及手部等，其中的臂部是一種由三個(gè)自由度組成的機(jī)械部件，這三個(gè)自由度也就是臂部的伸縮、旋轉(zhuǎn)以及俯仰運(yùn)動(dòng)，其臂部的伸縮、旋轉(zhuǎn)以及俯仰運(yùn)動(dòng)都可以通過(guò)液壓、氣壓、電氣以及機(jī)械等形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

如果按照工業(yè)機(jī)器人臂部的運(yùn)動(dòng)形式來(lái)進(jìn)行分類的話，有直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及復(fù)合運(yùn)動(dòng)等不同的運(yùn)動(dòng)形式，而這些運(yùn)動(dòng)形式都對(duì)應(yīng)著不同的工業(yè)機(jī)器人臂部的結(jié)構(gòu)。臂部的直線運(yùn)動(dòng)有伸縮、俯仰以及橫向或者縱向運(yùn)動(dòng)等;旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有左右旋轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動(dòng);復(fù)合運(yùn)動(dòng)是不僅有直線運(yùn)動(dòng)，還有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

工業(yè)機(jī)器人臂部的作用

臂部是工業(yè)機(jī)器人比較重要的運(yùn)動(dòng)部件之一，通常由大臂和小臂組成，其作用便是將物件運(yùn)送到指定的位置上，以及支撐腕部與手部(工具)等。工業(yè)機(jī)器人臂部的運(yùn)動(dòng)跟人臂部的運(yùn)動(dòng)是不同的，雖然工業(yè)機(jī)器人臂部關(guān)節(jié)的自由度比人的臂部少，但它的臂部可以通過(guò)更大的角度來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

工業(yè)機(jī)器人臂部的作用便是用來(lái)支撐腕部與手部(工具)。由于它的臂部不僅要承受手部、腕部以及臂部自身的重量，可能還要承受被抓取物件的重量，所以通常都會(huì)使用鋼、鋁合金來(lái)作為臂部的材料，而有的工業(yè)機(jī)器人還會(huì)使用碳纖維來(lái)作為臂部的材料。

在市面上，工業(yè)機(jī)器人比較常見(jiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景有很多，如噴漆、焊接、搬運(yùn)、裝配以及檢測(cè)等，如果是搬運(yùn)機(jī)器人，其臂部的另一個(gè)作用便是將物件運(yùn)送到指定的位置上，所以通常工業(yè)機(jī)器人的臂部會(huì)有三個(gè)軸，也就是三個(gè)自由度，如臂部的伸縮、旋轉(zhuǎn)以及俯仰運(yùn)動(dòng)。臂部可以將手部運(yùn)送到空間運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)任何的一個(gè)點(diǎn)上，但如果想要改變手部的姿態(tài)，就要用到腕部的自由度，以實(shí)現(xiàn)手部各種不同的姿態(tài)。

工業(yè)機(jī)器人臂部設(shè)計(jì)時(shí)的基本要求

1、承載能力要大：承載能力指的是工業(yè)機(jī)器人在工作時(shí)，任何位置和姿勢(shì)上的承載能力，這不但和工業(yè)機(jī)器人的負(fù)載質(zhì)量有關(guān)，還和工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度和加速度的大小有關(guān)。而工業(yè)機(jī)器人臂部的作用便是用來(lái)支撐手部、腕部，所以設(shè)計(jì)臂部時(shí)，不但要考慮手部、腕部的重量或者被抓取物件的重量，還要考慮運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)負(fù)載和旋轉(zhuǎn)慣性。

2、剛度要高：為了避免臂部在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大的變形，應(yīng)合理選擇臂部的截面形狀。工字形截面的彎曲剛度通常要比圓形截面的彎曲剛度高;而空心圓管的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度都要比實(shí)心圓管的高很多，所以通常會(huì)使用空心圓管來(lái)作為臂桿和導(dǎo)向桿，工字鋼和槽鋼來(lái)作為支承板。

3、重量要輕：如果想要提高工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度，就要盡可能的減輕臂部運(yùn)動(dòng)部分的重量，這樣可以減小整個(gè)臂部對(duì)回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)慣性。

4、導(dǎo)向性要好：為了避免臂部在直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿著運(yùn)動(dòng)軸線發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，所以要安裝導(dǎo)向裝置，或者設(shè)計(jì)花鍵、方形等形式的臂桿。

5、運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)：臂部的運(yùn)動(dòng)速度越高，定位前的慣性力產(chǎn)生的沖擊也就越大，這樣不但運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，定位精度也不會(huì)很高。所以，在設(shè)計(jì)臂部時(shí)，除了要盡可能的結(jié)構(gòu)緊湊和重量輕之外，另外還要采用一定的緩沖措施。

瀏覽以上文章可以了解到臂部是工業(yè)機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中比較重要的部件之一，其作用便是將物件運(yùn)送到指定的位置上，以及支撐腕部與手部(工具)等，而臂部的結(jié)構(gòu)、工作范圍、承載能力以及定位精度等都會(huì)直接影響到它的工作性能，所以在設(shè)計(jì)臂部時(shí)應(yīng)注意以上的基本要求，以設(shè)計(jì)出理想的臂部。關(guān)注我們，了解更多工業(yè)機(jī)器人的內(nèi)容。