机械手的基本结构

机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。执行机构主要是机械手赖以完成工作任务的实体，通常由杆件和关节组成。从功能的角度，执行机构可分为：手部、腕部、臂部、腰部和基座等。

1.手部

手部又称末端执行器，是工业机械手直接进行工作的部分，可以是各种夹持器。有时人们也把诸如电焊枪、油漆喷头等划作机器手的手部。气动手指是模拟人的手指抓紧工件，以实现机械手的动作的气缸。按结构特点可分为旋转驱动型、平行开闭型、支点开闭型和三爪开闭型。

2.腕部

腕部与手部相连，主要功能是带动手部完成预定姿态，是操作机的中结构***为复杂的部分。手腕有***的自由度。有回转运动、上下摆动、左右摆动。一般腕部设有回转运动再增加一个上下摆动即可满足工作要求，有些动作较为简单的专用机械手，为了简化结构，可以不设腕部，而直接用臂部运动驱动手部搬运工件。

目前，应用***为广泛的手腕回转运动机构为回转气压缸，它的结构紧凑，灵巧但回转角度小，一般小于 270度,并且要求严格密封，否则就难保证稳定的输出扭距。因此在要求较大回转角的情况下，采用齿条传动或链轮以及轮系结构。

3.臂部

手臂部件是机械手的重要握持部件。它的作用是支撑腕部和手部（包括工作或夹具），并带动他们做空间运动。

臂部运动的目的：把手部送到空间运动范围内任意一点。如果改变手部的姿态（方位），则用腕部的自由度加以实现。因此，一般来说臂部具有三个自由度才能满足基本要求，即手臂的伸缩、左右旋转、升降（或俯仰）运动。

手臂的各种运动通常用驱动机构（如液压缸或者气缸）和各种传动机构来实现，从臂部的受力情况分析，它在工作中既受腕部、手部和工件的静、动载荷，而且自身运动较为多，受力复杂。因此，它的结构、工作范围、灵活性以及抓重大小和***精度直接影响机械手的工作性能。

包括多轴向伺服驱动在内，只要有转腕和真空抓取动作，几乎所有的机械手都会有气动功能。密切注意过滤调压阀单元的吸盘，其中积有水就表明通过系统的压缩气源湿度过大。少量水气的存在都可能传送到气动阀和致动器，造成氧化和内部污染，***终可能导致调压阀粘住或致动器断断续续的粘住或失效。

如果吸盘配置自动除湿系统，吸盘上的污染或变色也表明水气在去除之前在增加。如果水聚集到吸盘中，即使时间很短，它也能进入系统，造成上述问题。如果你注意到气动胶管有任何有形损坏，那么系统就可能会有泄漏。

如果气压回路在正常操作压力下充满空气，并且在回路某处出现泄漏，那么你应该更容易发现明显的咝咝声，进而帮助你确定泄漏的位置。

冲床机械手应用比较广泛的***运动芯片都具有响应快速、集成度高、抗干扰强等特点。但是也因为芯片是针对特定情况设计的，所以不容易扩展升级，无法进行复杂的算法控制。其中以FPGA为典型代表，是一种专用集成电路(ASIC)中集成度高的一种，基本可以满足当前任何复杂算法的逻辑要求，但缺点是对于复杂的控制系统，需要大量逻辑门组合，价格比较昂贵。

而以DSP控制器为核心的冲床机械手运动控制系统。相比与一般通用的微处理器，DSP具有两大优势：高运算速度和实时数据处理能力。DSP芯片可以通过有效的编程，用数字信号来处理数据量很大的实时信息，而且它的处理速度非常快，每秒可以处理上千万条指令信息，已经成为目前控制系统的热门技术之一。