机械手的三大核心部件是执行机构、驱动机构和控制系统,具体构成如下:
一、执行机构
执行机构是机械手直接与外界交互的部分,负责物理动作的执行,主要包含:
手部
根据工件形状、尺寸等需求设计,常见结构形式有夹持型(如爪子)、托持型(如平板)、吸附型(如真空吸盘)等。
手臂与躯干
手臂 :引导手部准确定位,需实现3个自由度(升降、伸缩、旋转)。
躯干 :作为支撑结构,安装手臂和动力源。
二、驱动机构
驱动机构为执行机构提供动力,主要类型包括:
液压驱动
通过油缸、油马达等组成系统,适合高负载、高精度场景。
气压驱动
适用于轻量级、低负载的快速移动。
电气驱动
以伺服电机为核心,配合驱动器实现精确控制,具有响应快、控制灵活的特点。
机械驱动
传统机械结构,结构简单但精度和灵活性较低。
三、控制系统
控制系统负责整体协调与控制,关键组件包括:
控制器
嵌入式处理器平台 :如运动控制卡,适合高精度运动控制。
工控机+PLC系统 :适用于复杂逻辑控制和大规模设备管理。
伺服电机与驱动器
电气驱动的核心部件,需匹配高精度位置控制需求。
人机交互系统
提供操作界面,实现参数设置、状态监测等功能。
补充说明
不同类型的机械手(如桁架机械手)在具体结构上可能有所差异。例如:
桁架机械手 :采用丝杆螺母结构(手部)、步进电机驱动涡轮杆(腕部)、滚珠丝杆传动(手臂)。
谐波齿轮减速器 :通过柔轮变形实现高精度反向无侧隙啮合,常用于基座和关节部位。
以上三大部件协同工作,共同实现机械手的精准定位与高效运动控制。