引言：工業機器人是一類功能跟人手臂相似的機械設備，有著很多個關節，可以沿著軸來進行移動，或者是沿著指定的方向來進行旋轉。它有三個主要部分來進行協同工作，如臂部、腕部以及手部，并由放置在工業機器人手臂中的電動機來提供動力。本文將以工業機器人臂部來進行相關內容的介紹。

工業機器人通常是由三個部分組成，如執行機構、驅動機構以及控制機構，而執行機構有機座、臂部、腕部以及手部等，其中的臂部是一種由三個自由度組成的機械部件，這三個自由度也就是臂部的伸縮、旋轉以及俯仰運動，其臂部的伸縮、旋轉以及俯仰運動都可以通過液壓、氣壓、電氣以及機械等形式來實現。

如果按照工業機器人臂部的運動形式來進行分類的話，有直線運動、旋轉運動以及復合運動等不同的運動形式，而這些運動形式都對應著不同的工業機器人臂部的結構。臂部的直線運動有伸縮、俯仰以及橫向或者縱向運動等;旋轉運動有左右旋轉和俯仰運動;復合運動是不僅有直線運動，還有旋轉運動。

工業機器人臂部的作用

臂部是工業機器人比較重要的運動部件之一，通常由大臂和小臂組成，其作用便是將物件運送到指定的位置上，以及支撐腕部與手部(工具)等。工業機器人臂部的運動跟人臂部的運動是不同的，雖然工業機器人臂部關節的自由度比人的臂部少，但它的臂部可以通過更大的角度來進行運動。

工業機器人臂部的作用便是用來支撐腕部與手部(工具)。由于它的臂部不僅要承受手部、腕部以及臂部自身的重量，可能還要承受被抓取物件的重量，所以通常都會使用鋼、鋁合金來作為臂部的材料，而有的工業機器人還會使用碳纖維來作為臂部的材料。

在市面上，工業機器人比較常見的應用場景有很多，如噴漆、焊接、搬運、裝配以及檢測等，如果是搬運機器人，其臂部的另一個作用便是將物件運送到指定的位置上，所以通常工業機器人的臂部會有三個軸，也就是三個自由度，如臂部的伸縮、旋轉以及俯仰運動。臂部可以將手部運送到空間運動范圍內任何的一個點上，但如果想要改變手部的姿態，就要用到腕部的自由度，以實現手部各種不同的姿態。

工業機器人臂部設計時的基本要求

1、承載能力要大：承載能力指的是工業機器人在工作時，任何位置和姿勢上的承載能力，這不但和工業機器人的負載質量有關，還和工業機器人的運動速度和加速度的大小有關。而工業機器人臂部的作用便是用來支撐手部、腕部，所以設計臂部時，不但要考慮手部、腕部的重量或者被抓取物件的重量，還要考慮運動時的動負載和旋轉慣性。

2、剛度要高：為了避免臂部在運動時產生較大的變形，應合理選擇臂部的截面形狀。工字形截面的彎曲剛度通常要比圓形截面的彎曲剛度高;而空心圓管的彎曲剛度和扭轉剛度都要比實心圓管的高很多，所以通常會使用空心圓管來作為臂桿和導向桿，工字鋼和槽鋼來作為支承板。

3、重量要輕：如果想要提高工業機器人的運動速度，就要盡可能的減輕臂部運動部分的重量，這樣可以減小整個臂部對回轉軸的旋轉慣性。

4、導向性要好：為了避免臂部在直線運動時，沿著運動軸線發生相對旋轉，所以要安裝導向裝置，或者設計花鍵、方形等形式的臂桿。

5、運動要平穩：臂部的運動速度越高，定位前的慣性力產生的沖擊也就越大，這樣不但運動不平穩，定位精度也不會很高。所以，在設計臂部時，除了要盡可能的結構緊湊和重量輕之外，另外還要采用一定的緩沖措施。

瀏覽以上文章可以了解到臂部是工業機器人的執行機構中比較重要的部件之一，其作用便是將物件運送到指定的位置上，以及支撐腕部與手部(工具)等，而臂部的結構、工作范圍、承載能力以及定位精度等都會直接影響到它的工作性能，所以在設計臂部時應注意以上的基本要求，以設計出理想的臂部。關注我們，了解更多工業機器人的內容。