机械臂(Robotic Arm)是一种能够模拟人类手臂部分或全部功能的机械装置,它通常由一系列连杆通过关节连接而成,并配备有驱动器和控制系统。机械臂可以编程或远程控制,以执行各种复杂的操作任务。
机械臂的主要组成部分包括:
连杆(Links):构成机械臂骨架的直杆或曲杆部分。
关节(Joints):连接连杆的部分,允许机械臂在不同的轴上进行运动。常见的关节类型包括旋转关节、俯仰关节、摆动关节和螺旋关节等。
驱动器(Actuators):用于提供动力,使关节运动。驱动器可以是电动的、液压的或气动的。
控制系统(Control System):用于指挥和协调机械臂的动作。控制系统可以是基于计算机的,也可以是嵌入式系统,它们通过编程来精确控制机械臂的运动。
末端执行器(End Effector):安装在机械臂末端的装置,用于执行特定任务,如夹持器、焊接工具、喷枪等。
机械臂广泛应用于工业自动化、医疗、太空探索、军事、服务机器人等领域。在工业领域,它们用于组装、焊接、搬运、包装和加工等任务。在医疗领域,机械臂可以用于手术辅助、康复和实验室自动化等。在太空探索中,机械臂用于卫星的捕捉和维修、太空舱外的操作等。
机械臂的设计和制造是一个复杂的工程过程,涉及到机械设计、电子工程、控制理论、计算机科学和人工智能等多个学科。随着技术的发展,机械臂的功能和精度不断提高,它们在各个领域的应用也越来越广泛。