搬运机器人的结构组成有哪些？

搬运机器人的三个部分由驱动机构和控制机构组成。

（搬运机器人）

一、执行机构

（1） 手部

手直接接触工件的部分通常是旋转或平移的（由于其结构简单，大多数是旋转的）。大多数手指是两个手指（也有很多手指）；根据需要，可分为外部把握和内部把握；也可以使用负压或真空空气吸盘（主要用于表面光滑的可吸附部件或片材部件）和电磁吸盘。

传力机构有很多种，常用的有：斜杆式、连杆式、楔形杆式、齿条式、丝杠螺母式、弹簧式和重力式。在本设计中，选择了具有旋转结构的手。手的执行取决于杆的伸缩运动以实现其张紧运动。连杆的动力源来自后续驱动源的液压缸。液压缸采用伸缩式液压缸，可节省水平工作空间。

（2） 手腕

手腕是连接手和手臂的部件，可以用来调整要抓住的物体的方向，从而扩大机械手的运动范围，使机械手更灵巧，适应性更强。手腕具有独立的自由度。有旋转运动。它上下摆动。它左右摆动。一般来说，手腕有一个旋转运动，然后增加一个上下摆动，以满足工作要求。对于一些运动相对简单的特殊机械手，为了简化结构，可以使用手臂运动来直接驱动手移动工件，而无需设置手腕。

目前，应用最广泛的手腕旋转运动机构是旋转液压（气体）缸，其结构紧凑、智能但旋转角度小（通常小于o270），并且需要严格的密封，否则难以确保稳定的输出扭矩。因此，当需要较大的旋转角度时，使用齿条传动或链轮和结构。设计的搬运机器人的手腕是180度的手旋转运动。

直接驱动手腕。由于手腕安装在手臂末端，因此必须设计得非常紧凑，以便将驱动源安装在手腕上。机器人手的张力由双作用单柱塞液压缸驱动；手腕的旋转由旋转液压缸实现。将夹紧活塞缸的壳体与摆动缸的运动件连接；当旋转液压缸中不同油室中的油进入时，手腕可以沿不同方向旋转。

（3） 手臂

手臂部分是机械手的重要支撑部分。它的作用是支撑手腕和手（包括工作或固定装置），并驱动它们进行空间运动。

手臂运动的目的：将手放在空间运动范围内的任何位置。如果你改变手的姿势（方向），你可以通过手腕的自由度来改变。因此，一般来说，手臂有三个自由度来满足基本要求，即手臂的伸展、左右旋转、抬起（或俯仰）运动。

臂的各种运动通常通过驱动机构（例如液压缸或气缸）和各种传动机构来实现。从手臂的受力分析来看，它受到工作中手腕的影响。手和工件的静态和动态载荷以及它们自身的运动是复杂的。因此，其结构、工作范围、灵活性、聚焦和定位精度直接影响机械手的工作性能。这种设计实现了手臂的上下运动、前后伸缩和手臂的旋转。手臂运动参数：伸缩行程：1200mm；伸缩速度：83mm/s；起升行程：300mm；提升速度：67mm/s；旋转范围：180～0。机械臂的伸缩改变了机械臂的工作长度。在圆柱坐标结构中，臂的最大工作长度决定了其端部可以到达的圆柱表面的直径。液压缸可直接驱动伸缩臂机构。

（4） 支架

座椅是机身机器人的基本部件，起着支撑作用。对于固定机器人，它们直接连接到地面，对于移动机器人，它们安装在移动结构上。机身由手臂运动（升降）、平移、旋转和俯仰）机构及其相关的导向装置和支撑部件组成。此外，用于提升、旋转或俯仰臂的驱动装置或传动装置安装在机体上。手臂移动得越多，结构和应力就越复杂。

二、驱动机构

驱动机构是运输机器人的重要组成部分。根据动力源的不同，工业机械手的驱动机构大致可分为四类：液压、气动、电动和机械。

（1） 液压传动。高功率体积比，通常用于重载情况；压力流量易于控制，可无级调节；反应灵敏，轨迹控制连续，维护方便；然而，液体对温度变化敏感，漏油容易点燃；适用于中小型专用机械手或机器人，大多数重型机械手是液压驱动的；液压部件的成本高，油路复杂。

（2） 气动传动。该气动系统简单、成本低，适合快速跳动。点位置控制通常用于负载小、精度要求低的场合。弹性保持和真空吸附可以高速运行，但影响严重，难以准确定位；它易于维护，可在高温下使用。使用粉尘和其他恶劣环境不会影响泄漏；使用中小型专用机械手或机器人。

（3） 电气。有异步电动机和直流电动机电驱动方式，如步进电动机或伺服电动机。电机使用简单。随着材料性能的提高，电机性能逐渐提高。目前，它主要适用于中等载荷，特别是复杂运动。工业机器人和各种微型机器人有严格的运动轨迹。

（4） 制动器：制动器是一种将机械运动部件的能量转换为热能以释放的装置，从而降低或停止机械运动速度。大致可分为机械制动器和电制动器。在机器人机构中，学习使用制动器如下：

① 在特殊情况下，应立即停止并采取安全措施

② 停电时，应防止移动部件滑动和损坏其他设备。

机械制动器：

机械制动器包括螺旋式自动装载制动器、盘式制动器、闸瓦制动器和电磁制动器。最典型的是电磁制动器。

伺服电机通常用于机器人驱动系统。伺服电机本身的特性决定了电磁制动器是不可或缺的部件。原则上，这种制动器是由弹簧力制动的盘式制动器。只有当励磁电流通过线圈时，制动器才会打开。此时，制动器不工作。当电源断开线圈中没有励磁电流时，它在弹簧力的作用下处于制动状态。因此，这种制动器被称为无励磁作用电磁制动器。它也被称为安全制动器，因为它通常用于安全制动。

电动制动器

电动机是一种将电能转换为机械能的装置。相反，它还具有将旋转机械能转换为电能的发电功能。换言之，伺服电机是一种能量转换装置，可以将电能转换为机械能，也可以通过其反向过程达到制动的目的。然而，对于直流电机和不同类型的电机，如同步电机和感应电机，必须使用适当的制动电路。

三、控制机构

构建机器人平台的核心是构建机器人控制系统。首先，我们需要选择一个硬件平台。控制系统的硬件平台是对系统开放的。实施模式和开发工作量对系统有很大影响。通用控制系统的硬件平台应满足以下要求：硬件系统基于标准总线机制，具有可扩展性；硬件结构具有必要的实时计算能力；硬件系统是模块化的，易于添加或更改各种接口传感器和专用计算机；成本低。到目前为止，通用机器人控制系统的硬件平台大致可分为两类：VME总线（Versamodel Eurocard基于第一代32位工业开放标准总线和摩托罗拉于1981年推出的系统PC系统总线。近年来，随着机器性能的快速发展，PC的可靠性大大提高，但价格大大降低。PC机器人控制领域中的控制系统在机器人控制领域已被广泛接受。