机械手的核心构成可分为以下三大模块，结合不同应用场景和技术发展，具体组成如下：
一、执行机构（机械手末端执行器）
手部结构
模仿人类手指，分为无关节（真空吸盘/磁吸盘）、固定关节和自由关节三种类型，手指数量多为二指。
配备不同形状夹头以适应工件，如夹持型、托持型、吸附型等。
手臂与腕部
手臂负责引导手部移动，包含3个自由度（升降、伸缩、旋转）。
腕部用于调整工件方位，增强抓取精度。
躯干与行走机构
躯干作为支撑结构，安装驱动源和执行器。
行走机构（如轮式、履带式）实现机械手整体移动。
二、驱动系统
动力源
液压驱动：通过油缸、伺服阀实现高精度运动控制。
气动驱动：利用气缸、电磁阀（单/双线圈）快速响应。
电气驱动：采用伺服电机、步进电机或直接驱动电机。
传动装置
齿轮减速器（谐波齿轮/RV减速器）：降低转速并增大扭矩，提升运动精度。
螺杆传动：适用于长距离精确移动。
三、控制系统
硬件组成
微控制器（如单片机、DSP）：核心运算单元，负责程序执行与传感器数据采集。
传感器：包括接近开关、磁性开关、位置传感器等，实现闭环控制。
人机交互界面：按钮、触摸屏等，方便操作与参数设置。
控制策略
开环控制：适用于简单动作，精度较低。
闭环控制：通过反馈机制（如PID算法）实现精确位置控制。
运动规划：生成最优路径，减少运动冲突。
四、其他关键部件
气源处理组件 ：包括压力调节器、过滤器、弯头等，确保气压稳定。
真空系统 ：在半导体等特殊场景中，提供无尘、稳定的真空环境。
防护装置 ：光电传感器、安全开关等，保障操作安全。
应用场景补充
半导体制造 ：真空机械手需满足洁净度、精度要求，核心部件技术壁垒高。
半导体传输 ：晶圆装载系统（EFEM）通过精密机械手实现晶圆定位与搬运。
