3 ) 平 面 关 节 式 。 这 种 机 械 手 的 机 构 特 点 是上 下 运 动 由 直 线 运 动 构 成 ， 其 他 运 动 均 由 旋 转 运 动 构 成 。 这 种 结 构 在 垂 直 方 向 刚 度 大 ， 水 平 方 向又 十 分 灵 活 ， 较 适 合 以 插 装 为 主 的 装 配 作 业 ， 所以 被 装 配 机 器 人 广 泛 采 用 ， 又 称 为 SCARA型 机械 手 ， 如 图 4 0 -8 所 示 。机 器 人 机 械 手 的 具 体 结 构 虽 然 多 种 多 样 ， 但都 是 由 常 用 的 机 构 组 合 而 成 。 现 以 美 国 PUMA机 械 手 为 例 来 简 述 其 内 部 机 构 ， 见 图 4 0 - 9 。 它 是由 机 座 、 大 臂 、 小 臂 、 手 腕 四 部 分 构 成 ， 机 座 与大 臂 、 大 臂 与 小 臂 、 小 臂 与 手 腕 有 三 个 旋 转 关节 ， 以 保 证 达 到 工 作 空 间 的 任 意 位 置 ， 手 腕 中 又 有 三 个 旋 转 关 节 ： 腕 转 、 腕 曲 、 腕 摆 ， 以 实 现 末端 操 作 器 的 任 意 空 间 姿 态 。 手 腕 的 端 部 为 一 法兰 ， 以 连 接 末 端 操 作 器 。每 个 关 节 都 由 一 台 伺 fu 电 动 机 驱 动 ，PUMA机 械 手 是 采 用 齿 轮 减 速 、 杆 传 动 ， 但 不 同 厂 家 采用 的 机 构 不 尽 相 同 ， 减 速 机 构 常 用 的 是 几 种 方式 ： 齿 轮 、 谐 波 减 速 器 、 滚 珠 丝 杠 、 蜗 轮 蜗 杆 和RV减 速 机 等 。 传 动 方 式 有 ： 杆 传 动 、 链 条 / 同步 带 传 动 、 齿 轮 传 动 等 。 其 技 术 关 键 是 要 保 证 传动 双 向 无 间 隙 （ 即 正 反 传 动 均 无 间 隙 ） ， 这 是 机器 人 精 度 的 机 械 保 证 ， 当 然 还 要 求 效 率 高 、 机 构紧 凑 。
我国机器人发展情况
我 国 工 业 机 器 人 的 发 展 起 步 较 晚 ， 但 2 0 世纪 8 0 年 以 来 进 展 较 快 ， 1 9 8 5 年 研 制 成 功 华 宇1型弧 焊 机 器 人 ； 1 9 8 7 年 研 制 成 功 上 海 1 号、 2 号 弧 焊 机 器 人。1987年又研制成功华宇2型点焊机器 人 ， 并 已 初 步 商 品化 ， 可 小 批 量 生 产 。 1 98 9 年我 国 国 产 机 器 人 为 主 的 汽 车 焊 接 生 产 线 投 人 生产 ， 标 志 着 我 国 工 业 机 器 人 实 用 阶段 的 开 始 。 由于种 种 原 因 ， 国 产 机 器 人 市 场 化 程 度 较 低 。
工 业 机 器 人 主 要 名 词 术 语
1 ) 机 械 手 （ Manipulator〉 ， 也 可 称 为 操 作机 。 具 有 和 人 臂 相 似 的 功 能 ， 可 在 空 间 抓 放 物 体
或 进 行 其 他 操 作 的 机 械 装 置 。
2 ) 驱 动 器 （Actuator) , 将 电 能 或 流 体 能 转换 成 机 械 能 的 动 力 装 置 。
3 ) 末 端 操 作 器 （ End Effector) , 位 于 机 器人 腕 部 末 端 、 直 接 执 行 工 作 要 求 的 装 置 。 如 夹 持器 、 焊 枪 、 焊 钳 等 。
4 ) 位 姿 （Pose) , 工 业 机 器 人 末 端 操 作 器在 一定 坐 标 系 中 的 位 置 和 姿 态 。
5 ) 工 作 空 间 （ Working Space) , 工 业 机 器人 执 行 任 务 时 ， 其 腕 轴 交 点 能 在 空 间 活 动 的 范围 。
6） 机 械 原 点 （ Mechanical Origin) , 工 业 机器 人 各 自 由 度 共 用 的 、 机 械 坐 标 系 中 的 基 准 点 。
7 ) 工 作 原 点 （ Work Origin) , 工 业 机 器 人工 作 空 间 的 基 准 点 。
8 ) 速 度 （Velocity) ， 机 器 人 在 额 定 条 件 下 ，匀 速 运 动 过 稗 中 ， 机 械 接 口 中 心 或 工 具 中 心 点 在
单 位 时 间 内 所 移 动 的 距 离 或 转 动 的 角 度 。
9 ) 额 定 负 栽 （ Rated Load〉 ， 工 业 机 器 人 在限 定 的 操 作 条 件 下 ， 其 机 械 接 口 处 能 承 受 的 负 载 （ bao 括 末 端 操 作 器 ） ， 用 质 量 或 力 矩 表 示 。
10) 重 复 位 置 精 度 （ Pose RepeatabilUy) , 工业 机 器 人 在 同 一 条 件 下 ， 用 同 一 方 法 操 作 时 ， 重复 n次 所 测得 的 位 置 一 致 程 度 。
11) 轨 迹 重 复 精 度 （ PathRepeatabi丨 hy) , 工业 机 器 人 机 械 接 口 中 心 沿 同 一 轨 迹 跟 随 n次 所 测得 的 轨 迹 之 间 的 一 致 程 度 。
12) 点 位 控 制 （ Point To Point Controt），控制 机 器 人 从