3 ) 平 面 關 節 式 。 這 種 機 械 手 的 機 構 特 點 是上 下 運 動 由 直 線 運 動 構 成 ， 其 他 運 動 均 由 旋 轉 運 動 構 成 。 這 種 結 構 在 垂 直 方 向 剛 度 大 ， 水 平 方 向又 十 分 靈 活 ， 較 適 合 以 插 裝 為 主 的 裝 配 作 業 ， 所以 被 裝 配 機 器 人 廣 泛 采 用 ， 又 稱 為 SCARA型 機械 手 ， 如 圖 4 0 -8 所 示 。機 器 人 機 械 手 的 具 體 結 構 雖 然 多 種 多 樣 ， 但都 是 由 常 用 的 機 構 組 合 而 成 。 現 以 美 國 PUMA機 械 手 為 例 來 簡 述 其 內 部 機 構 ， 見 圖 4 0 - 9 。 它 是由 機 座 、 大 臂 、 小 臂 、 手 腕 四 部 分 構 成 ， 機 座 與大 臂 、 大 臂 與 小 臂 、 小 臂 與 手 腕 有 三 個 旋 轉 關節 ， 以 保 證 達 到 工 作 空 間 的 任 意 位 置 ， 手 腕 中 又 有 三 個 旋 轉 關 節 ： 腕 轉 、 腕 曲 、 腕 擺 ， 以 實 現 末端 操 作 器 的 任 意 空 間 姿 態 。 手 腕 的 端 部 為 一 法蘭 ， 以 連 接 末 端 操 作 器 。每 個 關 節 都 由 一 臺 伺 fu 電 動 機 驅 動 ，PUMA機 械 手 是 采 用 齒 輪 減 速 、 桿 傳 動 ， 但 不 同 廠 家 采用 的 機 構 不 盡 相 同 ， 減 速 機 構 常 用 的 是 幾 種 方式 ： 齒 輪 、 諧 波 減 速 器 、 滾 珠 絲 杠 、 蝸 輪 蝸 桿 和RV減 速 機 等 。 傳 動 方 式 有 ： 桿 傳 動 、 鏈 條 / 同步 帶 傳 動 、 齒 輪 傳 動 等 。 其 技 術 關 鍵 是 要 保 證 傳動 雙 向 無 間 隙 （ 即 正 反 傳 動 均 無 間 隙 ） ， 這 是 機器 人 精 度 的 機 械 保 證 ， 當 然 還 要 求 效 率 高 、 機 構緊 湊 。

我國機器人發展情況

我 國 工 業 機 器 人 的 發 展 起 步 較 晚 ， 但 2 0 世紀 8 0 年  以 來 進 展 較 快 ， 1 9 8 5 年 研 制 成 功 華 宇1型弧 焊 機 器 人 ； 1 9 8 7 年 研 制 成 功 上 海 1 號、 2 號 弧 焊 機 器 人。1987年又研制成功華宇2型點焊機器 人 ， 并 已 初 步 商 品化 ， 可 小 批 量 生 產 。 1 98 9 年我 國 國 產 機 器 人 為 主 的 汽 車 焊 接 生 產 線 投 人 生產 ， 標 志 著 我 國 工 業 機 器 人 實 用 階段 的 開 始 。 由于種 種 原 因 ， 國 產 機 器 人 市 場 化 程 度 較 低 。

工 業 機 器 人 主 要 名 詞 術 語

1 ) 機 械 手 （ Manipulator〉 ， 也 可 稱 為 操 作機 。 具 有 和 人 臂 相 似 的 功 能 ， 可 在 空 間 抓 放 物 體

或 進 行 其 他 操 作 的 機 械 裝 置 。

2 ) 驅 動 器 （Actuator) , 將 電 能 或 流 體 能 轉換 成 機 械 能 的 動 力 裝 置 。

3 ) 末 端 操 作 器 （ End Effector) , 位 于 機 器人 腕 部 末 端 、 直 接 執 行 工 作 要 求 的 裝 置 。 如 夾 持器 、 焊 槍 、 焊 鉗 等 。

4 ) 位 姿 （Pose) , 工 業 機 器 人 末 端 操 作 器在 一定 坐 標 系 中 的 位 置 和 姿 態 。

5 ) 工 作 空 間 （ Working Space) , 工 業 機 器人 執 行 任 務 時 ， 其 腕 軸 交 點 能 在 空 間 活 動 的 范圍 。

6） 機 械 原 點 （ Mechanical Origin) , 工 業 機器 人 各 自 由 度 共 用 的 、 機 械 坐 標 系 中 的 基 準 點 。

7 ) 工 作 原 點 （ Work Origin) , 工 業 機 器 人工 作 空 間 的 基 準 點 。

8 ) 速 度 （Velocity) ， 機 器 人 在 額 定 條 件 下 ，勻 速 運 動 過 稗 中 ， 機 械 接 口 中 心 或 工 具 中 心 點 在

單 位 時 間 內 所 移 動 的 距 離 或 轉 動 的 角 度 。

9 ) 額 定 負 栽 （ Rated Load〉 ， 工 業 機 器 人 在限 定 的 操 作 條 件 下 ， 其 機 械 接 口 處 能 承 受 的 負 載 （ bao 括 末 端 操 作 器 ） ， 用 質 量 或 力 矩 表 示 。

10) 重 復 位 置 精 度 （ Pose RepeatabilUy) , 工業 機 器 人 在 同 一 條 件 下 ， 用 同 一 方 法 操 作 時 ， 重復 n次 所 測得 的 位 置 一 致 程 度 。

11) 軌 跡 重 復 精 度 （ PathRepeatabi丨 hy) , 工業 機 器 人 機 械 接 口 中 心 沿 同 一 軌 跡 跟 隨 n次 所 測得 的 軌 跡 之 間 的 一 致 程 度 。

12) 點 位 控 制 （ Point To Point Controt），控制 機 器 人 從