在日常生活中我们很容易就能发现杠杆的存在,比如撬开盖子用到的螺旋形杠杆,扳动门把手用到的一级杠杆等等。而在机器人领域,机械手也是采用杠杆原理完成运动的一种典型代表,其中单臂机械手便是一种常见的杠杆机械手。
单臂机械手是一种由多个铰链组成的运动装置,每个铰链均可视作一种杠杆,类似于手臂的动作。机械手的操作依赖于每个铰链的位置调整,从而达到动作、抓取等功能。在单臂机械手中,铰链的长度和角度调整,能够改变整个机械手臂的位置、姿态和适用范围。
单臂机械手的种类繁多,可分为固定单臂机械手、可移动单臂机械手、机器人单臂机械手等。在这些机械手中,其结构设计与杠杆原理的应用十分相似,都是通过铰链的组合、位置的调节,实现机械手臂的多样化运动。
固定单臂机械手是由安装在地面或机器人行驶器上的单臂机械手。它不具备机器人的移动能力,但具有较为稳定的支撑系统,可运用范围广泛。
可移动单臂机械手则具备机器人的移动能力,操作自由度更高,适合用于需要移动性更强的场合。在可移动单臂机械手的设计中,为了增加其稳定性和操作精度,创新杠杆的设计始终是重要的一环。
单臂机械手可以广泛应用于各个领域。在工业领域,它可以完成产品的生产、加工、装配等生产流程,在医疗领域,机械手可以支持手术和分析工作,帮助医生完成必要的工作。在农业产业中,应用机器人单臂机械手可以提高农业种植作业的效率和安全性。因此,单臂机械手的应用领域非常广泛,很多机械手制造商也在不断地创新设计,使其能够适应更多领域的需求。