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

工業(yè)機器人通常是由三個部分組成，如執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)以及控制機構(gòu)，而執(zhí)行機構(gòu)有機座、臂部、腕部以及手部等，其中的臂部是一種由三個自由度組成的機械部件，這三個自由度也就是臂部的伸縮、旋轉(zhuǎn)以及俯仰運動，其臂部的伸縮、旋轉(zhuǎn)以及俯仰運動都可以通過液壓、氣壓、電氣以及機械等形式來實現(xiàn)。

如果按照工業(yè)機器人臂部的運動形式來進(jìn)行分類的話，有直線運動、旋轉(zhuǎn)運動以及復(fù)合運動等不同的運動形式，而這些運動形式都對應(yīng)著不同的工業(yè)機器人臂部的結(jié)構(gòu)。臂部的直線運動有伸縮、俯仰以及橫向或者縱向運動等;旋轉(zhuǎn)運動有左右旋轉(zhuǎn)和俯仰運動;復(fù)合運動是不僅有直線運動，還有旋轉(zhuǎn)運動。

工業(yè)機器人臂部的作用

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

工業(yè)機器人臂部的作用便是用來支撐腕部與手部(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，所以通常都會使用鋼、鋁合金來作為臂部的材料，而有的工業(yè)機器人還會使用碳纖維來作為臂部的材料。

在市面上，工業(yè)機器人比較常見的應(yīng)用場景有很多，如噴漆、焊接、搬運、裝配以及檢測等，如果是搬運機器人，其臂部的另一個作用便是將物件運送到指定的位置上，所以通常工業(yè)機器人的臂部會有三個軸，也就是三個自由度，如臂部的伸縮、旋轉(zhuǎn)以及俯仰運動。臂部可以將手部運送到空間運動范圍內(nèi)任何的一個點上，但如果想要改變手部的姿態(tài)，就要用到腕部的自由度，以實現(xiàn)手部各種不同的姿態(tài)。

工業(yè)機器人臂部設(shè)計時的基本要求

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

2、剛度要高：為了避免臂部在運動時產(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)剛度都要比實心圓管的高很多，所以通常會使用空心圓管來作為臂桿和導(dǎo)向桿，工字鋼和槽鋼來作為支承板。

3、重量要輕：如果想要提高工業(yè)機器人的運動速度，就要盡可能的減輕臂部運動部分的重量，這樣可以減小整個臂部對回轉(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動時，沿著運動軸線發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，所以要安裝導(dǎo)向裝置，或者設(shè)計花鍵、方形等形式的臂桿。

5、運動要平穩(wěn)：臂部的運動速度越高，定位前的慣性力產(chǎn)生的沖擊也就越大，這樣不但運動不平穩(wěn)，定位精度也不會很高。所以，在設(shè)計臂部時，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)機器人的執(zhí)行機構(gòu)中比較重要的部件之一，其作用便是將物件運送到指定的位置上，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直接影響到它的工作性能，所以在設(shè)計臂部時應(yīng)注意以上的基本要求，以設(shè)計出理想的臂部。關(guān)注我們，了解更多工業(yè)機器人的內(nèi)容。