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谈到机器人的手腕，自然会联想到机器人的操纵器。

什么是机器人操纵器？

一个工业机器人通常包含机器人机械手、电源和控制器。机器人操纵器可以分为两部分，各自承担不同的功能：

手臂和身体 - 这部分负责移动和定位零件或工具。它由三个通过大型连接件相连的关节组成。

手腕 - 这个部分负责精确定位零件或工具。它由两个或三个紧凑型关节构成。

机器人操纵器是由一系列连杆和关节组合而成的。连杆是连接关节或轴的刚性部件，而轴则是引起相邻连杆之间相对运动的可移动部件。

构造机器人手臂的机械关节主要有五种类型：两种是线性的，相邻连杆之间的相对运动是非旋转的；三种是旋转类型的，相对运动涉及连杆之间的旋转。

机器人手臂和身体部分有四种常见的配置，每一种都有不同的工作范围，适用于不同场景：

• 龙门架 - 这类机器人具有线性关节，通常安装在顶部，也称为笛卡尔或直线机器人。
• 圆柱形 - 它们的名称源于工作区域的形状，由线性关节与旋转基座关节组成。
• 极地 - 基础关节允许扭转，关节是旋转和线性类型的组合，形成球形的工作空间。
• 联合臂 - 这是最流行的工业机器人配置，手臂通过扭转关节连接，连杆与旋转关节相连，也被称为铰接机器人。

关于机器人手腕

机器人手腕位于机器人手臂和末端执行器之间，用于支撑和调整末端执行器。机器人手腕主要用于确定被抓物体的姿态，通常采用三自由度多关节机构，由旋转关节和摆动关节组成。

机器人手腕是连接手臂和末端执行器的部分，起到支撑作用。工业机器人一般需要六个自由度，以使末端执行器能够到达目标位置并保持所需的姿态，手腕的自由度主要用来实现这一目标。

由于手腕位于手臂的末端，其尺寸和重量是设计时的重要考量因素。希望采用紧凑的结构和合理的自由度。

关于手腕的分类

手腕的主要分类方式有两种：

• 按自由度数目分类 - 手腕可以分为单自由度、双自由度和三自由度。
• 按驱动方式分类 - 液压或气缸驱动的手腕结构，通过回转液压或气缸直接驱动，具有结构紧凑、灵活的优点。

手腕与手臂连接，三根管道通过手臂内部并分别进入回转液压缸和手部驱动液压缸。如果能将转轴设计得足够大，以容纳手部驱动液压缸，就能进一步缩小手腕和手部的总体尺寸，使其更加紧凑。

机械传动的手腕结构 - 这种手腕结构紧凑且重量轻，从运动学角度看，这是一种理想的三自由度手腕，可以使手部运动灵活、适用范围广泛。这种手腕结构已成功应用于点焊和喷漆等通用机器人上。