如今，機(jī)器人化的出現(xiàn)已成為工業(yè)領(lǐng)域的重要組成部分。特別是工業(yè)中機(jī)械臂的自動(dòng)化使企業(yè)在市場上更具競爭力，提高員工的安全并提高效率，消除某些危險(xiǎn)任務(wù)的人為干預(yù)。

什么是工業(yè)機(jī)器人手臂？

工業(yè)機(jī)械臂是一種采用機(jī)器人技術(shù)編程的工具，能夠自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)。它的結(jié)構(gòu)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，可以模仿人類的某些能力。這些機(jī)器也被稱為機(jī)械臂，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以長期重復(fù)執(zhí)行已編程的任務(wù)。

除了靈活和自適應(yīng)的關(guān)節(jié)外，機(jī)械臂通常還包括傳感器、視覺系統(tǒng)、軟件和運(yùn)動(dòng)控制器，使其具有更大的運(yùn)動(dòng)范圍和自主性。目前已在開發(fā)一些具有觸覺功能的部件，如麻省理工學(xué)院的 RoCycle "機(jī)械手"（用于回收行業(yè)）。要使機(jī)械臂被視為工業(yè)機(jī)械臂，它必須至少有 3 個(gè)線性控制主軸，并能執(zhí)行直角運(yùn)動(dòng)。

工業(yè)機(jī)械臂有什么用途？

工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂是工業(yè)自動(dòng)化中的關(guān)鍵組成部分，具有多種應(yīng)用場景。這里列舉一些主要的用途：

裝配與組裝：用于精確和高效地組裝各種產(chǎn)品，例如電子設(shè)備、汽車部件和家電。

焊接：自動(dòng)或半自動(dòng)焊接作業(yè)，包括電弧焊、點(diǎn)焊等。

搬運(yùn)與搬運(yùn)：在生產(chǎn)線上或倉庫中移動(dòng)、抓取、提升和放置物品。

噴涂與涂裝：自動(dòng)噴涂涂料或涂層，用于汽車、飛機(jī)和家具等。

切割、銑削與加工：用于金屬、塑料、木材等材料的切割和形狀加工。

排序與包裝：快速而準(zhǔn)確地對產(chǎn)品進(jìn)行排序和包裝。

檢測與質(zhì)量控制：使用視覺系統(tǒng)或其他傳感器進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量檢查。

打磨、拋光與清洗：用于金屬部件、玻璃和其他材料的表面處理。

精密操作：在微電子、醫(yī)療和研究領(lǐng)域進(jìn)行精密操控。

食品加工：用于切割、裝盒和包裝食品。

制藥與生物技術(shù)：用于混合、裝瓶和實(shí)驗(yàn)等。

危險(xiǎn)作業(yè)：在具有潛在危險(xiǎn)（例如化學(xué)品處理、爆破等）的環(huán)境中工作。

遠(yuǎn)程操控：用于無法由人直接操作或訪問的環(huán)境，例如深海、外太空或放射性環(huán)境。

娛樂與展示：在主題公園、電影制作和其他娛樂場合用于模擬復(fù)雜的動(dòng)作或場景。

教育與培訓(xùn)：用于模擬實(shí)際工作環(huán)境，進(jìn)行工程和技術(shù)教育。

工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂具有高度的靈活性和可定制性，通過更換不同的末端執(zhí)行器（例如抓手、刀片、噴槍等）和編程，幾乎可以執(zhí)行任何類型的物理工作。隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，這些機(jī)械臂的能力和應(yīng)用范圍預(yù)計(jì)將進(jìn)一步擴(kuò)大。

工業(yè)機(jī)器人手臂有哪些類型？

如今，工業(yè)機(jī)械臂按其關(guān)節(jié)的形狀和設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)可能性和可執(zhí)行的功能進(jìn)行分類。以下是一些最常見的類型：

工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂（robotic arms）有多種類型，各自適用于不同的應(yīng)用和工作環(huán)境。以下是一些常見的工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂類型：

（1）關(guān)節(jié)式機(jī)器人（Articulated Robots）

這是最常見的類型，由一系列的關(guān)節(jié)和鏈接組成，模仿人類手臂的運(yùn)動(dòng)。它們通常有六軸或更多，提供很高的靈活性和范圍。

（2）笛卡爾機(jī)器人（Cartesian Robots）

這些機(jī)器人在三個(gè)垂直于彼此的軸上移動(dòng)（X, Y, Z），通常用于裝配、搬運(yùn)和3D打印等需要直線運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用。

（3）SCARA機(jī)器人（Selective Compliance Assembly Robot Arm）

SCARA機(jī)器人主要用于高速、高精度的裝配和拾放操作。它們在水平平面內(nèi)具有兩個(gè)自由度，并在垂直方向上具有一個(gè)自由度。

（4）平面機(jī)器人（Planar Robots）

這些機(jī)器人主要在一個(gè)平面內(nèi)工作，通常用于簡單的裝配、搬運(yùn)和打印任務(wù)。

（5） 球形或極坐標(biāo)機(jī)器人（Spherical or Polar Robots）

這種類型的機(jī)器人在一個(gè)極坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)工作，有一定的工作范圍但靈活性較低。它們通常用于機(jī)械加工和噴涂等應(yīng)用。

（6）圓柱機(jī)器人（Cylindrical Robots）

這些機(jī)器人在一個(gè)圓柱形的工作范圍內(nèi)工作，通常用于裝配、搬運(yùn)和機(jī)械加工等。

（7）并聯(lián)機(jī)器人（Parallel Robots）

也稱為六自由度平臺或Hexapods，這些機(jī)器人由多個(gè)堅(jiān)固的連接臂組成，通常用于高精度、高速度的任務(wù)。

（8）蛇形機(jī)器人（Snake-arm Robots）

這些機(jī)器人有多個(gè)關(guān)節(jié)，可以像蛇一樣彎曲。它們通常用于需要高度靈活性和操作性的環(huán)境，例如在狹窄空間內(nèi)工作。這些類型可以進(jìn)一步定制以適應(yīng)特定的工業(yè)應(yīng)用，包括安裝各種末端執(zhí)行器如抓手、工具、相機(jī)和傳感器等。

每種類型的工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性，因此在選擇時(shí)需要根據(jù)特定應(yīng)用的需求來做決定。

工業(yè)機(jī)械臂的優(yōu)勢

工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂具有多種優(yōu)勢，這些優(yōu)勢使它們在現(xiàn)代制造和其他各種工業(yè)應(yīng)用中變得越來越重要：

（1）提高生產(chǎn)效率

機(jī)械臂能夠快速、準(zhǔn)確地完成任務(wù)，從而大大提高生產(chǎn)效率。此外，它們可以連續(xù)工作，幾乎不需要休息。

（2）精度與一致性

機(jī)械臂可以執(zhí)行高度精確的操作，確保每個(gè)產(chǎn)品都具有相同的高質(zhì)量。這在需要精密組裝或檢查的行業(yè)中特別重要。

（3）靈活性

通過編程和重新配置，工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂可以適應(yīng)各種不同的任務(wù)和工作環(huán)境。

（4）減少人為錯(cuò)誤

機(jī)械臂不容易受到疲勞、分心或其他人為因素的影響，從而減少錯(cuò)誤和缺陷。

（5）安全性

機(jī)械臂可以在高溫、有毒或其他危險(xiǎn)環(huán)境中工作，從而減少人員的風(fēng)險(xiǎn)。

（6）成本效益

盡管初期投資可能相對較高，但由于高效率和低維護(hù)成本，機(jī)械臂通常能夠在相對短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)。

（7）占地面積小

許多現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人都具有緊湊的設(shè)計(jì)，可以在有限的空間內(nèi)工作，這對于小型和中型企業(yè)來說是非常有益的。

（8）適應(yīng)新技術(shù)

機(jī)械臂可以輕易地與其他自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)（如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等）集成，使其能夠適應(yīng)新技術(shù)和應(yīng)用。

（9）提供復(fù)雜任務(wù)的能力

復(fù)雜和多步驟的任務(wù)，例如精密裝配或復(fù)雜的質(zhì)量檢查，可以通過高度先進(jìn)和靈活的機(jī)械臂來執(zhí)行。

（10）可定制和可擴(kuò)展

不同類型的末端執(zhí)行器和附件可以輕易地安裝到機(jī)械臂上，以適應(yīng)各種不同的工業(yè)應(yīng)用需求。

這些優(yōu)勢使工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂在制造業(yè)、物流、醫(yī)療和許多其他行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。然而，也應(yīng)注意它們的局限性，如對于專業(yè)知識的需求、高初期投資成本，以及在某些應(yīng)用中與人力無法完全替代等?？傮w來說，機(jī)械臂為現(xiàn)代工業(yè)提供了巨大的潛力和價(jià)值。