機(jī)械手主要由三部分組成:執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)。手是用來抓工件(或工具)的部件。根據(jù)所抓物體的形狀、大小、重量、材質(zhì)和操作要求，有夾持式、握持式、吸附式等多種結(jié)構(gòu)形式。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使手能夠完成各種旋轉(zhuǎn)(擺動(dòng))、運(yùn)動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓物體的位置和姿態(tài)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)模式，如提升、伸展和旋轉(zhuǎn)，稱為機(jī)械手的自由度。

自由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越多，機(jī)械手的靈活性和通用性就越大，其結(jié)構(gòu)也就越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有2 ~ 3個(gè)自由度。控制系統(tǒng)控制機(jī)械手各自由度的電機(jī)完成特定動(dòng)作。同時(shí)接收傳感器的反饋信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制?？刂葡到y(tǒng)的核心通常由單片機(jī)或dsp等微控制芯片組成，通過對其編程實(shí)現(xiàn)所需功能。

機(jī)器人這個(gè)詞來自捷克robota，一般翻譯為“強(qiáng)迫勞動(dòng)”。這描述了大多數(shù)/井-0。世界上大多數(shù)機(jī)器人是從事繁重的重復(fù)性制造工作設(shè)計(jì)。他們處理對人類來說困難、危險(xiǎn)或無聊的任務(wù)。例如，機(jī)械臂經(jīng)常被用來制作角色。典型的機(jī)械臂由七個(gè)金屬部分組成，由六個(gè)關(guān)節(jié)連接。計(jì)算機(jī)通過旋轉(zhuǎn)連接到每個(gè)關(guān)節(jié)的單個(gè)步進(jìn)電機(jī)來控制(有些更大手臂使用液壓或氣動(dòng))。

這使得計(jì)算機(jī)能夠非常精確地移動(dòng)，并反復(fù)執(zhí)行相同的動(dòng)作。機(jī)器人使用運(yùn)動(dòng)傳感器來確保它移動(dòng)的恰到好處。一個(gè)有六個(gè)關(guān)節(jié)的行業(yè)機(jī)器人與人類非常相似手臂它相當(dāng)于一個(gè)肩膀，一個(gè)手肘，一個(gè)手腕。通常，路肩安裝在固定的基礎(chǔ)設(shè)施上，而不是可移動(dòng)的車身上。這種類型的機(jī)器人有六個(gè)自由度，這意味著它可以以六種不同的方式旋轉(zhuǎn)。相比之下，人類手臂有七個(gè)自由度。

machinery手臂是目前機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的自動(dòng)化機(jī)械裝置，在工業(yè)制造、醫(yī)療、娛樂服務(wù)、軍事、太空探索等領(lǐng)域都可以看到它的身影。雖然它們的形式不同，但都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是能夠接受指令，準(zhǔn)確定位三維(或二維)空間中的某一點(diǎn)進(jìn)行操作。機(jī)械手臂可分為多關(guān)節(jié)機(jī)械手臂、直角坐標(biāo)機(jī)械手臂、球坐標(biāo)機(jī)械手臂、極坐標(biāo)機(jī)械手臂、圓柱坐標(biāo)機(jī)械/。

由x運(yùn)動(dòng)、y運(yùn)動(dòng)、z運(yùn)動(dòng)、x旋轉(zhuǎn)、y旋轉(zhuǎn)、z旋轉(zhuǎn)六個(gè)自由度組成。臥式多關(guān)節(jié)機(jī)械手臂一般有三個(gè)主要自由度，Z1轉(zhuǎn)動(dòng)、Z2轉(zhuǎn)動(dòng)和Z移動(dòng)。通過在執(zhí)行終端添加X旋轉(zhuǎn)，Y旋轉(zhuǎn)可以到達(dá)空間中的任意坐標(biāo)點(diǎn)。笛卡爾坐標(biāo)系機(jī)械手臂有三個(gè)主要的自由度。x移動(dòng)、Y移動(dòng)和Z移動(dòng)。通過在執(zhí)行終端中安裝X旋轉(zhuǎn)、Y旋轉(zhuǎn)和Z旋轉(zhuǎn)，可以到達(dá)空間中的任意坐標(biāo)點(diǎn)。

The 設(shè)計(jì)對機(jī)械臂的要求通常包括以下幾個(gè)方面:功能要求:對機(jī)械臂的設(shè)計(jì)要求應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用場景和任務(wù)要求來確定，如負(fù)載能力、工作范圍、精度和速度等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，以及與關(guān)節(jié)和執(zhí)行器的匹配，以保證機(jī)械臂在工作中有足夠的穩(wěn)定性和可靠性過程?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì):機(jī)械臂的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要考慮控制方式和控制算法，以及與傳感器和執(zhí)行器的匹配，以保證機(jī)械臂能準(zhǔn)確執(zhí)行任務(wù)。

碳纖維復(fù)合材料是建筑高性能的理想材料之一機(jī)器人。目前世界上發(fā)達(dá)國家的航天機(jī)器人和大型機(jī)械臂多采用這種材料。碳纖維復(fù)合材料具有優(yōu)異的物理性能，如高比強(qiáng)度和高比剛度。力學(xué)性能可由設(shè)計(jì)控制和改變，在不同溫度下其變形很小。以前的工業(yè)機(jī)器人是鋼鋁材質(zhì)的，一米長的鋁制結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，在室溫變化12℃時(shí)，變化0.13mm，會(huì)很大程度上影響機(jī)器人的精度。

對于給定的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)(在一定載荷和一定速度下)，末端機(jī)械手的彈性動(dòng)態(tài)響應(yīng)、機(jī)械精度、重復(fù)性和穩(wěn)態(tài)時(shí)間都受到結(jié)構(gòu)部件的質(zhì)量、剛度和阻尼特性的影響。從力學(xué)分析，減輕質(zhì)量會(huì)降低慣性，提高運(yùn)行速度；增加剛度將減少偏轉(zhuǎn)；增加材料的阻尼將減少穩(wěn)態(tài)時(shí)間。通過設(shè)計(jì)，合理選擇機(jī)械手的材料特性和幾何尺寸，恰當(dāng)選擇變量。這些特性的改善將有助于提高控制精度。

功能是完成一個(gè)或兩個(gè)自由度的旋轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)要求首先，看你要達(dá)到多少自由度。一般手腕可以有兩個(gè)自由度，一個(gè)是俯仰，一個(gè)是以手臂為軸的旋轉(zhuǎn)。俯仰運(yùn)動(dòng)可以用錐齒輪實(shí)現(xiàn)，電機(jī)埋在手臂；使用轉(zhuǎn)向器，自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)很簡單。如果你沒那么復(fù)雜，就去做推銷吧。然后設(shè)計(jì)要求電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩和結(jié)構(gòu)件的慣性匹配主要根據(jù)手的負(fù)載來計(jì)算。