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机器人资讯    
三大机器人的机械 臂自由度为何各不相同?

  从太空机器人 到医疗领域可见的手术机器人,机械臂都不可或缺,占据着重要地位。那么,不同机械臂是如何实现控制抓取呢?它与自由度有什么关系吗?

  据悉,太空机 械臂,实现类似人手臂的功能。融合了机械、电子、控制及信息等多学科技术,是一个机、电、热、控一体化的高度集中的空间机电系统。通过搭载火箭,它能执行空间碎片清理、在轨加注与维修等空间任务。图中为国产太空机 械臂模型,我国已研制出空间机械臂,由一个臂展和6个关节组成,非常 灵活,可以全方位进行目标捕获和操作。

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  事实上,机械 臂已有70多年历史,诞生于 20世纪40年代,目前主要应 用在航天、喷漆、弧焊、医疗等。从“遨龙一号”到医疗领域可见的手术机器人,机械臂都不可或缺,占据着重要地位。

  那么,不同机 械臂是如何实现控制抓取呢?它与自由度有什么关系吗?

  针对机械臂系 统而言,一般机械臂系统主要由机械本体系统和控制驱动系统组成,对于机械臂控制系统而言,一般需要多台电机联动来实现控制。

  下面针对不同 类型的机械臂,了解一下它们的自由度结构。

  工业机器人  机械臂 

  在工业机器人  领域 ,设计中一般采取 6个自由度。前三个 自由度用来确定位置,后三个来确定姿态 ,实现机械臂的控制 。

  手术机器人机 械臂   

  在医疗领域,不同于普通机器人机械臂    ,手术机器人的机械臂往往需要很高的精度。手术机器人的机械臂运动过程中,机械臂必须实现平稳顺滑,能够快速响应指令。一般手术机器人结构需要根据手术环境来调整,这样才能满足手术的不同要 求。

  一般来说,随 着机械臂的自由度增加,运动灵活性会增加。但是,自由度却并非越高越好。一般的专用机械手只有2~4个自由度,而通用 机械手则多数为3~6个自由度(不包手 指的抓取动作)。

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