如今，機器人化的出現已成為工業領域的重要組成部分。特別是工業中機械臂的自動化使企業在市場上更具競爭力，提高員工的安全并提高效率，消除某些危險任務的人為干預。

什么是工業機器人手臂？

工業機械臂是一種采用機器人技術編程的工具，能夠自動執行任務。它的結構靈活、適應性強，可以模仿人類的某些能力。這些機器也被稱為機械臂，由電機驅動，可以長期重復執行已編程的任務。

除了靈活和自適應的關節外，機械臂通常還包括傳感器、視覺系統、軟件和運動控制器，使其具有更大的運動范圍和自主性。目前已在開發一些具有觸覺功能的部件，如麻省理工學院的 RoCycle "機械手"（用于回收行業）。要使機械臂被視為工業機械臂，它必須至少有 3 個線性控制主軸，并能執行直角運動。

工業機械臂有什么用途？

工業機器人的機械臂是工業自動化中的關鍵組成部分，具有多種應用場景。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品，例如電子設備、汽車部件和家電。

焊接：自動或半自動焊接作業，包括電弧焊、點焊等。

搬運與搬運：在生產線上或倉庫中移動、抓取、提升和放置物品。

噴涂與涂裝：自動噴涂涂料或涂層，用于汽車、飛機和家具等。

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：快速而準確地對產品進行排序和包裝。

檢測與質量控制：使用視覺系統或其他傳感器進行產品質量檢查。

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、醫療和研究領域進行精密操控。

食品加工：用于切割、裝盒和包裝食品。

制藥與生物技術：用于混合、裝瓶和實驗等。

危險作業：在具有潛在危險（例如化學品處理、爆破等）的環境中工作。

遠程操控：用于無法由人直接操作或訪問的環境，例如深海、外太空或放射性環境。

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雜的動作或場景。

教育與培訓：用于模擬實際工作環境，進行工程和技術教育。

工業機器人的機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行器（例如抓手、刀片、噴槍等）和編程，幾乎可以執行任何類型的物理工作。隨著人工智能和機器學習技術的發展，這些機械臂的能力和應用范圍預計將進一步擴大。

工業機器人手臂有哪些類型？

如今，工業機械臂按其關節的形狀和設計、運動可能性和可執行的功能進行分類。以下是一些最常見的類型：

工業機器人的機械臂（robotic arms）有多種類型，各自適用于不同的應用和工作環境。以下是一些常見的工業機器人機械臂類型：

（1）關節式機器人（Articulated Robots）

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

（2）笛卡爾機器人（Cartesian Robots）

這些機器人在三個垂直于彼此的軸上移動（X, Y, Z），通常用于裝配、搬運和3D打印等需要直線運動的應用。

（3）SCARA機器人（Selective Compliance Assembly Robot Arm）

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

（4）平面機器人（Planar Robots）

這些機器人主要在一個平面內工作，通常用于簡單的裝配、搬運和打印任務。

（5） 球形或極坐標機器人（Spherical or Polar Robots）

這種類型的機器人在一個極坐標系統內工作，有一定的工作范圍但靈活性較低。它們通常用于機械加工和噴涂等應用。

（6）圓柱機器人（Cylindrical Robots）

這些機器人在一個圓柱形的工作范圍內工作，通常用于裝配、搬運和機械加工等。

（7）并聯機器人（Parallel Robots）

也稱為六自由度平臺或Hexapods，這些機器人由多個堅固的連接臂組成，通常用于高精度、高速度的任務。

（8）蛇形機器人（Snake-arm Robots）

這些機器人有多個關節，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境，例如在狹窄空間內工作。這些類型可以進一步定制以適應特定的工業應用，包括安裝各種末端執行器如抓手、工具、相機和傳感器等。

每種類型的工業機器人機械臂都有其優點和局限性，因此在選擇時需要根據特定應用的需求來做決定。

工業機械臂的優勢

工業機器人的機械臂具有多種優勢，這些優勢使它們在現代制造和其他各種工業應用中變得越來越重要：

（1）提高生產效率

機械臂能夠快速、準確地完成任務，從而大大提高生產效率。此外，它們可以連續工作，幾乎不需要休息。

（2）精度與一致性

機械臂可以執行高度精確的操作，確保每個產品都具有相同的高質量。這在需要精密組裝或檢查的行業中特別重要。

（3）靈活性

通過編程和重新配置，工業機器人的機械臂可以適應各種不同的任務和工作環境。

（4）減少人為錯誤

機械臂不容易受到疲勞、分心或其他人為因素的影響，從而減少錯誤和缺陷。

（5）安全性

機械臂可以在高溫、有毒或其他危險環境中工作，從而減少人員的風險。

（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成本，機械臂通常能夠在相對短的時間內實現投資回報。

（7）占地面積小

許多現代工業機器人都具有緊湊的設計，可以在有限的空間內工作，這對于小型和中型企業來說是非常有益的。

（8）適應新技術

機械臂可以輕易地與其他自動化設備和系統（如人工智能、物聯網設備等）集成，使其能夠適應新技術和應用。

（9）提供復雜任務的能力

復雜和多步驟的任務，例如精密裝配或復雜的質量檢查，可以通過高度先進和靈活的機械臂來執行。

（10）可定制和可擴展

不同類型的末端執行器和附件可以輕易地安裝到機械臂上，以適應各種不同的工業應用需求。

這些優勢使工業機器人的機械臂在制造業、物流、醫療和許多其他行業中有著廣泛的應用。然而，也應注意它們的局限性，如對于專業知識的需求、高初期投資成本，以及在某些應用中與人力無法完全替代等。總體來說，機械臂為現代工業提供了巨大的潛力和價值。