机つくえ械手臂ひじ

机つくえ械手臂ひじ（英えい语：robotic arm）是ぜ具有ぐゆう模も仿人类手て臂ひじSB功こう能のう并可完成かんせい各かく种作业的自じ动控制せい设备，这种机つくえ器き人じん系けい统有多た关节连结并节允まこと许在平面へいめん或ある三さん度ど空そら间进行运动或ある使用しよう线性位い移うつり移うつり动。构造上うえ由ゆかり机つくえ械主体しゅたい、控ひかえ制せい器き、伺服机つくえ构和わ感かん应器所ところ组成，并由程ほど式しき根ね据すえ作さく业需求もとめ设定其一定いってい的てき指定してい动作。机つくえ器き人的じんてき运作由ゆかり电动机つくえ驱动移うつり动一只ただ手しゅ臂ひじ，张开或ある关闭一个夹子的动作，并精确的回かい馈至可か编程逻辑的てき控ひかえ制せい器き。这种自じ动装置そうち机つくえ械以完成かんせい“腕うで部ぶ以及手しゅ部ぶ”的てき动作为主要よう诉求，可か以由熟じゅく练的操作そうさ者しゃ将しょう作さく业顺序じょ输入后きさき，就能依よ样照作さく并且反はん复完成かんせい无数次じ的てき的てき正せい确规律りつ运作。

自じ从机器き手しゅ臂ひじ技わざ术开始はじめ发展，在ざい1980年代ねんだい机つくえ器き手しゅ臂ひじ已やめ成功せいこう的てき应用于汽车制造づくり业等产业，在ざい机つくえ械人技わざ术领域いき是ぜ应用范围最さい广泛的てき自じ动化机つくえ械装置そうち，而许多た工こう业危险之组装、喷漆、焊接、高温こうおん铸锻等とう繁しげる重じゅう工作こうさく，皆みな能のう以机器き手しゅ臂ひじ取と代人だいにん工作こうさく业。目前もくぜん机つくえ械手臂ひじ在ざい机つくえ械人技わざ术领域中ちゅう得え到いた最さい广泛实际应用的てき自じ动化机つくえ械装置そうち，除じょ了りょう主要しゅよう用よう于工こう业制せい造づくり上うえ，商しょう业农业、医い疗救援きゅうえん、娱乐服ふく务、军事保全ほぜん甚至在ざい太ふと空むなし探索たんさく等とう领域都と可か以发现其应用装置そうち。

演えんじ进与发展历程

乔治·迪すすむ沃尔，约摄于1982年ねん

库卡机つくえ器き人じん集しゅう团（KUKA）的てき6轴机械手臂ひじ

机つくえ械人一いち词，最さい早出そうしゅつ现在1921年ねん捷とし克かつ科か幻まぼろし作家さっか卡雷尔·恰佩克かつ的てき《罗素姆的万能ばんのう机つくえ器き人じん》（Rossum's Universal Robots）一いち书中，原文げんぶん是ぜ“Robota”。然しか而，如果要よう真正しんせい的てき清楚せいそ区分くぶん的てき话，非ひ完全かんぜん人形にんぎょう机つくえ器き的てき产业自じ动化机つくえ械还是ぜ应该以“机つくえ械手臂ひじ”（robotical arm）或ある“机つくえ械手”（manipulator）来らい称呼しょうこ。在ざい20世せい纪之前ぜん，人にん们还是ぜ以模拟人类的动作将はた机つくえ器き人じん应用在ざい生活せいかつ或ある娱乐上面うわつら。第だい一台专门应用于产业生产使用的机械手臂则是由具有“机つくえ械手臂ひじ之の父ちち”之の称たたえ的てき约瑟夫おっと·恩おん格かく伯はく格かく所ところ发明的てき。他た创立了りょうUnimation有限ゆうげん公司こうし，在ざい1956年ねん利用りよう乔治·迪すすむ沃尔所ところ授权的てき专利技わざ术，研けん发出第だい一台工业用机械手臂，名めい为“Unimate”。而这台だい机つくえ械手臂ひじ第だい一次应用则是在美国通用つうよう汽车的てき新しん纽泽西にし州しゅう厂的压铸作さく业上。其实在ざい这个时期世界せかい各国かっこく的てき机つくえ械手臂ひじ也正在ざい萌芽ほうが发展阶段，例れい如日本にっぽん不ふ二输送机工业株式会社（Fuji Yusoki Kogyo Co. Ltd.）就在1963年ねん制せい造づくり出で专门使用しよう在ざい栈板装そう载（Palletizing）的てき机つくえ械手臂ひじ，研けん发出针对栈板专用的てき搬运工具こうぐ，此时已やめ经从简单重じゅう复的加工かこう动作更さら扩大到いた减轻人力じんりき负担的てき搬运机つくえ械上。

这个时期所しょ研けん发出来でき的てき机つくえ械手臂ひじ多た为3个关节轴，而且直ちょく到いた目前もくぜん为止依然いぜん被ひ产业界かい广泛应用，尤ゆう其对于简单的加工かこう、夹持与あずか搬运，成なり为自动化生かせい产制造づくり必备的てき好こう伙伴。然しか而随著ちょ加工かこう方式ほうしき的てき多元たげん与あずか复杂化か，机つくえ械手臂ひじ也开始はじめ朝あさ著しる更さら多た关节轴的技わざ术发展てん，在ざい1973年ねん德とく国こく库卡机つくえ器き人じん集しゅう团（KUKA Robot Group）就研发出第だい一台采用机电驱动的6轴机械手臂ひじ。从此开始随ずい著ちょ驱动与控ひかえ制せい技わざ术的不断ふだん进步，产业用よう机つくえ械手臂ひじ也从单点加工かこう，发展到いた多た点てん同どう时加工かこう、搬运，这对于生产线的てき自じ动化，乃至ないし于整厂自动化的てき影かげ响都非常ひじょう大だい。

种类与原よはら理り

标准三轴关节型机械手的X、Y、Z代表だいひょう座ざ标

目前もくぜん产业所しょ使用しよう的てき机つくえ器き人じん大だい多た以机械手臂ひじ的てき型式けいしき为主，机つくえ械手臂ひじ又また以各种形状じょう与あずか大小だいしょう而有所しょ不同ふどう，常つね见的型式けいしき有ゆう线性手しゅ臂ひじ、SCARA手しゅ臂ひじ、关节多た轴机械手臂ひじ等とう。从关节构造上じょう，可分かぶん为三さん轴（含）以下いか（简称三さん轴）与あずか四よん轴（含）以上いじょう（简称多た轴）两大类。之これ所以ゆえん要よう进行分ぶん类，是ぜ因いん为这两方面ほうめん使用しよう的てき市し场、厂商并不冲突。虽然在ざい应用上じょう的てき原理げんり类似但ただし是ぜ两者的てき技わざ术并不ふ相あい同どう，也因为使用しよう者しゃ的てき需求不同ふどう自然しぜん在ざい功こう能のう区く隔へだた上うわ就会非常ひじょう明あかり显。机つくえ械手部会ぶかい根ね据すえ工作こうさく种类附加ふか各かく式しき的てき夹持或ある加工かこう工具こうぐ，设计上じょう是ぜ模も仿人类手部ぶ机つくえ能のう为主。

从机械手臂ひじ行ぎょう走はし运动原理げんり，可分かぶん为直角かく座ざ标型、圆柱座ざ标型、极座标型、关节型がた座ざ标种类。所ところ谓直角ちょっかく座ざ标就是移うつり动方式しき与あずか前ぜん一臂いっぴ件けん分ぶん成なり90度ど角かく，计算用さんようX、Y、Z等とう作さく为代表だいひょう座ざ标，在ざい各かく座ざ标的长度范围内ない进行工作こうさく或ある运动。 圆柱座ざ标手て臂ひじ包つつみ含有がんゆう三さん个关节，主要しゅよう的てき结构是ぜ环绕基底きてい主体しゅたい作さく轴承旋转执行动作，其上方かみがた有ゆう两个可か直ちょく线滑动的手しゅ臂ひじ沿著水平すいへい方向ほうこう运动和わ仰おおせ俯角ふかく垂直すいちょく方向ほうこう运动控ひかえ制せい，另外一各所能涵盖的体积为一圆柱型旋转，所以ゆえん手しゅ臂ひじ的てき端点たんてん能のう扫过两个圆柱间所有しょゆう点てん。 极座标有ゆう一手臂由另两个旋转轴所支撑，一个是围绕著基座转动，能のう做线性せい运动的てき收入しゅうにゅう伸しん出で，另一个是由基座绕垂直做出垂直线性的转动。 关节型かた旋转座ざ标上有ゆう三个以上的转动轴，其中一个连杆是装在基座上能绕基座旋转，另两个连杆的运动型がた态就如同铰链间两工こう件けん能のう做相对的转动，其转动轴在ざい水みず平和へいわ垂直すいちょく都と有ゆう。

应用与あずか发展

应用在国ざいこく际太空そら站上的てき移うつり动维修おさむ系けい统

机つくえ械手臂ひじ在ざい产业自じ动化的てき应用已やめ经相当とう广泛，因いん为各个国家こっか产业分布ぶんぷ的てき不同ふどう，以及各かく产业对于机つくえ械手臂ひじ的てき需求量りょう也有やゆう差さ异。主要しゅよう是ぜ使用しよう于人工じんこう无法进行或ある者もの会かい耗费较多时间来らい做的工作こうさく，机つくえ械手臂ひじ在ざい精度せいど与あずか耐用たいよう性せい上じょう可か以减少しょう许人为的不可ふか预知问题。自じ从第一台产业用机器人发明以来，机つくえ械手臂ひじ的てき应用也从原本げんぽん的てき汽车工こう业、模も具ぐ制せい造づくり、电子制せい程ほど等とう相しょう关产业，更さら拓ひらけ展てん到いた农业、医い疗、服ふく务业等とう等とう。

多た轴机械手臂ひじ研けん发方面めん，多た轴式机つくえ械手臂ひじ广泛应用于汽车制せい造づくり商しょう、汽车零れい组件与あずか电子相しょう关产业。机つくえ械手臂ひじ可か以提升ます产品技わざ术与品ひん质，而这些初期き工作こうさく大だい多可たか以借由よし机つくえ械手臂ひじ来らい完成かんせい。机つくえ械手臂ひじ的てき精せい准なぞらえ、零れい误差，对于产品的てき品ひん质掌握しょうあく自然しぜん拥有其优势，减少品しな管かん所ところ花はな费的时间与人力じんりき。工こう业应用よう上じょう，以装配はい、加工かこう、熔接ようせつ、切削せっさく、加か压、货物搬运、检测等とう，全ぜん球たま目前もくぜん产业使用しよう量りょう是ぜ以汽车、汽车零れい组件、化工かこう、橡とち胶和塑料等とう最大さいだい。

现在，ROBOT的てき应用已やめ越来ごえく越えつ多元たげん化か，依よ据すえ国くに际机器き人じん协会（IFR）的てき统计，至いたり2007年ねん底そこ机つくえ械手臂ひじ除じょ了りょう工こう业以外がい，最多さいた应用于救援きゅうえん、保全ほぜん与野よの地ち（田野でんや、牧まき场等），近年きんねん来らい，各かく先さき进国家こっか为了提ひさげ升ます台だい机つくえ器き人的じんてき技わざ术水准なぞらえ，都会とかい推广机つくえ器き人じん产业与创立相しょう关联盟めい，并且特とく别针对工业以外的がいてき领域进行推广，例れい如：医い疗、服ふく务、生活せいかつ方面ほうめん…等とう。以医疗为例れい，有ゆう许多大型おおがた医学いがく中心ちゅうしん使用しよう以手动操控ひかえ方式ほうしき之の机つくえ械手臂ひじ，结合显微影像えいぞう显示系けい统所结合的てき手て术型机つくえ器き人じん。机つくえ械手臂ひじ的てき研とぎ发也朝あさ向こう节省人力じんりき、减少人じん类暴露ばくろ在ざい危险的てき工作こうさく环境、甚至进行更さら加か精密せいみつ的てき工作こうさく或ある是ぜ辅助操作そうさ。机つくえ械手臂ひじ的てき技わざ术发展てん都と是ぜ为了让人类在工作こうさく与あずか生活せいかつ中ちゅう更さら加か便利べんり。

外部がいぶ链接

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