单臂回转式机械手机械系统的设计(10)

了提高工作效率，和确保工人的人身安全，尤其是对于大件、少量、低速和人力所不能胜任的作业就更加需要采用机械手操作。第二为冷加工方面的应用。冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类、盘类和箱体类等零件单机加工时的上下料和刀具安装等。进而在程序控制、数字控制等机床上应用，成为设备的一个组成部分。最近更在加工生产线、自动线上应用，成为机床、设备上下工序联接的重要于段。第三为拆修装方面的应用。拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之一，促进了机械手的发展。目前国内铁路工厂、机务段等部门， 已采用机械手拆装三通阀、钩舌、分解制动缸、装卸轴箱、组装轮对、清除石棉等，减轻了劳动强度，提高了拆修装的效率。近年还研制了一种客车车内喷漆通用机械手，可用以对客车内部进行连续喷漆，以改善劳动条件，提高喷漆的质量和效率[3]。

近些年， 随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的应用， 工业机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。

1.2.2机械手的通常结构及其特点

工业机器人的结构形式，主要有直角坐标结构，圆柱坐标结构，球坐标结构，关节型结构共4种【4】。

(1)直角坐标机器人结构。直角坐标机器人的空间运动，是用3个相互垂直的直线运动来实现的，如图l-2-2a。由于直线运动易于实现全闭环的位置控制，所以，直角坐标机器人有可能达到很高的位置精度(μm级)。

(2)圆柱坐标机器人结构。圆柱坐标机器人的空间运动，是用一个回转运动及两个直线运动来实现的，如图l-2-2b。这种机器人构造比较简单，精度还可以，常用于搬运作业。其工作空间是一个圆柱状的空间。

(3)球坐标机器人结构。球坐标机器人的空间运动，是由两个回转运动和一个直线运动来实现的，如图1-2-2c。这种机器人结构简单，成本较低，但精度不很高。主要应用于搬运作业。其工作空间是一个类球形的空间。

(4)关节型机器人结构。关节型机器人的空间运动，是由3个回转运动实现的，如图1-2-2d。关节型机器人动作灵活，结构紧凑，占地面积小。相对机器人本体尺寸，其工作空间比较大。此种机器人在工业中应用十分广泛，如焊接、喷漆、搬运、装配等作业，都广泛采用这种类型的机器人。