助力機(ji)械臂(bei)是機(ji)械人(ren)技術領(ling)域中得到廣泛(fan)實際應用的(de)自動化機(ji)械裝置，在工(gong)業制造、醫學(xue)、娛樂服務、軍事(shi)、半導體(ti)制造以及太空(kong)探索(suo)等領(ling)域都能見到它(ta)的(de)身影。盡管(guan)它(ta)們的(de)形態各有不同(tong)，但它(ta)們都有一(yi)個共同(tong)的(de)特點，就是能夠接受指(zhi)令(ling)，定位到三(san)維（或二維）空(kong)間上(shang)的(de)某一(yi)點進(jin)行作業。那(nei)么(me)這么(me)高要求的(de)助力機(ji)械臂(bei)的(de)設計(ji)要求有哪(na)些呢？下面就來給(gei)大家介紹一(yi)下：

    1、手臂應(ying)承載能力大、剛性(xing)好、自重輕

    手(shou)臂(bei)(bei)的(de)(de)剛性(xing)直(zhi)(zhi)接影(ying)響到手(shou)臂(bei)(bei)抓取工件(jian)時(shi)動(dong)(dong)(dong)作(zuo)的(de)(de)平穩性(xing)、運(yun)動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)速度(du)和定位精度(du)。如(ru)剛性(xing)差則(ze)會引起手(shou)臂(bei)(bei)在垂直(zhi)(zhi)平面內(nei)(nei)的(de)(de)彎曲變形和水平面內(nei)(nei)側向扭(niu)轉變形，手(shou)臂(bei)(bei)就(jiu)要產(chan)生振動(dong)(dong)(dong)，或(huo)動(dong)(dong)(dong)作(zuo)時(shi)工件(jian)卡死無法(fa)工作(zuo)。為此，手(shou)臂(bei)(bei)一般都(dou)采(cai)用剛性(xing)較(jiao)好的(de)(de)導向桿(gan)來加大(da)手(shou)臂(bei)(bei)的(de)(de)剛度(du)，各支承(cheng)、連接件(jian)的(de)(de)剛性(xing)也(ye)要有的(de)(de)要求(qiu)，以保(bao)證(zheng)能承(cheng)受所(suo)需要的(de)(de)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)力。

    2、手臂的運動(dong)速(su)度要適當，慣性要小

   ; 機械手的(de)(de)(de)運動(dong)速(su)度(du)一般是(shi)根據產品的(de)(de)(de)生產節(jie)拍要求來決定的(de)(de)(de)，但不(bu)宜盲(mang)目(mu)追(zhui)求高速(su)度(du)。手臂(bei)由(you)靜止狀態達到正常的(de)(de)(de)運動(dong)速(su)度(du)為啟(qi)動(dong)，由(you)常速(su)減到停止不(bu)動(dong)為制動(dong)，速(su)度(du)的(de)(de)(de)變化過(guo)程為速(su)度(du)特性曲線(xian)。手臂(bei)自重(zhong)輕，其啟(qi)動(dong)和(he)停止的(de)(de)(de)平穩性就好(hao)。

    3、手臂動作要靈活

    手(shou)臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)結(jie)構要緊湊小巧，才(cai)能做手(shou)臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)運動(dong)(dong)輕快、靈活(huo)。在(zai)(zai)運動(dong)(dong)臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)上加裝滾(gun)動(dong)(dong)軸承或(huo)(huo)采(cai)用滾(gun)珠導軌(gui)也能使手(shou)臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)運動(dong)(dong)輕快、平穩。此外，對(dui)(dui)了(le)懸臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)式的(de)(de)機械手(shou)，還(huan)要考慮零(ling)件在(zai)(zai)手(shou)臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)上布(bu)置，就(jiu)是要計(ji)算手(shou)臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)移動(dong)(dong)零(ling)件時(shi)的(de)(de)重(zhong)量(liang)對(dui)(dui)回轉(zhuan)、升降、支(zhi)撐中心的(de)(de)偏(pian)(pian)重(zhong)力矩(ju)。偏(pian)(pian)重(zhong)力矩(ju)對(dui)(dui)手(shou)臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)運動(dong)(dong)很不利，偏(pian)(pian)重(zhong)力矩(ju)過大，會(hui)引起手(shou)臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)振動(dong)(dong)，在(zai)(zai)升降時(shi)還(huan)會(hui)發生一(yi)種沉頭現象，還(huan)會(hui)影響運動(dong)(dong)的(de)(de)靈活(huo)性，嚴重(zhong)時(shi)手(shou)臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)與立柱會(hui)卡死。所以在(zai)(zai)設計(ji)手(shou)臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)時(shi)要盡(jin)量(liang)使手(shou)臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)重(zhong)心通過回轉(zhuan)中心，或(huo)(huo)離回轉(zhuan)中心要盡(jin)量(liang)接近，以減少偏(pian)(pian)力矩(ju)。對(dui)(dui)于(yu)雙(shuang)臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)同(tong)時(shi)操作的(de)(de)機械手(shou)，則應使兩臂(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)布(bu)置盡(jin)量(liang)對(dui)(dui)稱(cheng)于(yu)中心，以達到平衡(heng)。

    4、位置(zhi)精度(du)高(gao)

    機械(xie)手要獲得較高的(de)位置精度，除(chu)采用先進(jin)的(de)控制方法外，在結構上還(huan)注意以下幾(ji)個問題(ti)：

   （1）機械手的剛度(du)、偏重力矩、慣性力及(ji)緩沖效果(guo)都直接影響手臂的位(wei)置精(jing)度(du)。

   （2）加(jia)設定位裝置和行程檢(jian)測(ce)機構。

   （3）合理選擇機(ji)械(xie)手(shou)的(de)坐(zuo)標(biao)形式。直角坐(zuo)標(biao)式機(ji)械(xie)手(shou)的(de)位(wei)置精(jing)度(du)較高，其(qi)結(jie)構和運動都比(bi)較簡單、誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)也小。而(er)回轉(zhuan)運動產生(sheng)的(de)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)是放大時的(de)尺寸(cun)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)，當轉(zhuan)角位(wei)置一(yi)定時，手(shou)臂伸出越長，其(qi)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)越大；關(guan)節(jie)式機(ji)械(xie)手(shou)因其(qi)結(jie)構復雜，手(shou)端(duan)的(de)定位(wei)由各部(bu)關(guan)節(jie)相互(hu)轉(zhuan)角來確定，其(qi)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)是積(ji)累(lei)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)，因而(er)精(jing)度(du)較差(cha)(cha)，其(qi)位(wei)置精(jing)度(du)也更難保證。

灌(guan)裝線(xian)碼垛機的(de)工作過程及(ji)原理(li)如下(xia)：

　　(1)箱(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)進入(ru)到輸(shu)(shu)入(ru)傳(chuan)送(song)帶(dai)(dai)上，入(ru)口處的光(guang)電管感應到有箱(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)進人(ren)時(shi)，箱(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)滾筒傳(chuan)送(song)帶(dai)(dai)啟(qi)動，箱(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)被輸(shu)(shu)送(song)到轉(zhuan)(zhuan)向裝(zhuang)(zhuang)置位置時(shi)，觸發計數光(guang)電管，程(cheng)序根據箱(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)碼(ma)放的形式，控(kong)制入(ru)箱(xiang)(xiang)(xiang)的數目來啟(qi)停箱(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)輸(shu)(shu)入(ru)傳(chuan)送(song)帶(dai)(dai)。根據程(cheng)序設定的要(yao)求，每當(dang)需(xu)要(yao)將箱(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)轉(zhuan)(zhuan)成90度時(shi)，轉(zhuan)(zhuan)向裝(zhuang)(zhuang)置的氣(qi)缸帶(dai)(dai)動擋(dang)(dang)板回(hui)退，箱(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)的一個邊角與擋(dang)(dang)軸碰(peng)撞后，并在滾筒傳(chuan)送(song)帶(dai)(dai)作用下，箱(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)圍(wei)繞(rao)擋(dang)(dang)軸立(li)即轉(zhuan)(zhuan)向90度;如果(guo)箱(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)無需(xu)轉(zhuan)(zhuan)向時(shi)，滑輪板伸出(chu)，使箱(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)避開擋(dang)(dang)軸，箱(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)不進行(xing)轉(zhuan)(zhuan)向直接進入(ru)規(gui)整排列裝(zhuang)(zhuang)置。

　　(2)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)進入規整排(pai)列裝置(zhi)(zhi)后(hou)(hou)，安裝在滾(gun)筒(tong)(tong)間的隔板根據程序設定的要(yao)求，使箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)與(yu)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)之(zhi)間形成必要(yao)的間隔距離，以保證每(mei)排(pai)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)的長度與(yu)托盤的長度相(xiang)符(fu)合(he)。每(mei)當箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)達到設定的數(shu)目形成一(yi)排(pai)時，滾(gun)筒(tong)(tong)傳送(song)帶和(he)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)輸入傳送(song)帶同(tong)時停止(zhi)，推(tui)(tui)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)板將(jiang)排(pai)列好的一(yi)排(pai)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)推(tui)(tui)入單(dan)層(ceng)(ceng)緩沖裝置(zhi)(zhi)中(zhong)，然后(hou)(hou)推(tui)(tui)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)板返回(hui)初始位置(zhi)(zhi)，準備(bei)推(tui)(tui)送(song)下一(yi)排(pai)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)，直至(zhi)達到程序要(yao)求的每(mei)層(ceng)(ceng)的排(pai)數(shu)。當單(dan)層(ceng)(ceng)緩沖裝置(zhi)(zhi)中(zhong)的箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)達到規定的排(pai)數(shu)形成單(dan)層(ceng)(ceng)垛形，推(tui)(tui)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鏈條開(kai)始啟動(dong)，帶動(dong)推(tui)(tui)向桿(gan)將(jiang)每(mei)層(ceng)(ceng)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)子(zi)送(song)至(zhi)滑動(dong)小(xiao)車上。

　　(3)當滑(hua)動(dong)(dong)(dong)小(xiao)(xiao)車裝(zhuang)滿一層箱(xiang)(xiang)子后(hou)(hou)，升降車啟(qi)動(dong)(dong)(dong)，將滑(hua)動(dong)(dong)(dong)小(xiao)(xiao)車送到(dao)相應的高度，然后(hou)(hou)滑(hua)動(dong)(dong)(dong)小(xiao)(xiao)車沿(yan)水平(ping)方向向碼垛位置(zhi)滑(hua)動(dong)(dong)(dong)，加(jia)緊裝(zhuang)置(zhi)將這層箱(xiang)(xiang)子前(qian)后(hou)(hou)左右加(jia)緊，此時托盤經空盤輸(shu)送機輸(shu)送到(dao)滑(hua)動(dong)(dong)(dong)小(xiao)(xiao)車下方，滑(hua)動(dong)(dong)(dong)小(xiao)(xiao)車水平(ping)反向運動(dong)(dong)(dong)，加(jia)緊裝(zhuang)置(zhi)放開，箱(xiang)(xiang)子平(ping)穩地放到(dao)托盤。之后(hou)(hou)升降電機再次啟(qi)動(dong)(dong)(dong)，使滑(hua)動(dong)(dong)(dong)小(xiao)(xiao)車的高度與單層緩(huan)沖裝(zhuang)置(zhi)臺面齊平(ping)，如此往復，直至(zhi)達到(dao)程序規定的層數。后(hou)(hou)升降裝(zhuang)置(zhi)上升到(dao)高處，箱(xiang)(xiang)垛輸(shu)送機啟(qi)動(dong)(dong)(dong)，將箱(xiang)(xiang)垛輸(shu)送到(dao)無動(dong)(dong)(dong)力(li)滾筒輸(shu)送帶上，以便叉車運至(zhi)倉庫。