手臂特点

机器人手臂是连接机身和手腕的部件，它的主要作用是确定末端执行器的空间位置，满足机器人的作业空间要求，并将各种载荷传递到机座。

机器人的手臂（简称臂部） 是机器人的主要执行部件，它的作用是支承手腕和末端执行器，并带动它们在空间运动。机器人的手臂由大臂、 小臂 （或多臂）组成。手臂的驱动方式主要有液压驱动、气动驱动和电动驱动几种形式，其中电动驱动形式最为通用。机器人手臂一般有3 个自由度，即手臂的伸缩、左右回转和升降（或俯仰）。机器人手臂主要包括臂杆以及与其伸缩、屈伸或自转等运动有关的构件，如传动机构、 驱动装置、导向定位装置、支承连接和位置检测元件等，此外还有与手腕或手臂的运动和连接、支承等有关的构件、配管、配线等。

工业机器人手臂具有以下特点：

1）刚度要求高

为防止手臂在运动过程中产生过大的变形，手臂的断面形状要选择合理。工字型断面弯曲刚度一般比圆断面的大；空心管的弯曲刚度和扭转刚 度都比实心轴的大得多，所以常用钢管做臂杆及导向杆，用工字钢和槽钢做支承杆。

为了提高手臂刚度，也可采用多重闭合的平行四边形的连杆机构代替单一的刚性构件的臂杆。

2）导向性要好

为防止手臂在直线运动中沿运动轴线发生相对转动，可将导向装置设计成方形、花键等形式的臂杆。

3）质量要轻

为提高机器人的运动速度，要尽量减轻手臂运动部分的质量，以减小整个手臂对回转轴的转动惯量。可用特殊实用材料和几何学减轻手臂结构的 质量，从而也减小了与之直接相关的重力和惯性载荷。由镁合金或铝合金构成的横截面恒定的冲压件，对于实现直线运动的结构来说非常方便。要 求高加速度的机器人（如喷涂机器人）可用碳和玻璃纤维合成物制作手臂，使其轻量化。热塑性塑料提供了廉价且质量轻的连杆结构，但 它的负载能力会有所降低。

4）运动要平稳，定位精度要高

手臂运动速度越高，惯性力引起的定位前的冲击也就越大，运动不平稳，定位精度也不高。因此，除了手臂设计上要求结构紧凑、质量较轻，同 时也要采用一定形式的缓冲措施。例如，采用弹簧与气缸作为臂部缓冲装置，如下图所示。