機械手（shǒu）的構成：

機械手主要由執（zhí）行機構、驅動（dòng）機構和控製（zhì）係統三大部分組成。手部是用來抓持工件（jiàn）（或工具）的部件，根據被抓（zhuā）持物件（jiàn）的形狀、尺寸、重（chóng）量、材料和作業要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸（xī）附型等。運動機構，使手部完成各種轉動（擺動）、移動或複合運動來實現規定（dìng）的（de）動作（zuò），改變被抓持物件的位（wèi）置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等立運動方式，稱為（wéi）機械手（shǒu）的自由度。為了抓取（qǔ）空間中任意位置和方位的物體，需（xū）有6個自由度。自由度是機械（xiè）手設計的關鍵參數（shù）。自由度越多（duō），機械手的（de）靈活性越大（dà），通用性越（yuè）廣，其結（jié）構也越複雜。般專用機（jī）械手有2～3個自由度。控（kòng）製係統是通過對（duì）機械手每個自由度的電機的控製，來完成特定動作。同時接收傳感器反饋的信息，形成穩定的閉環控製。控製係統的重要通常是由單片機（jī）或dsp等微控製（zhì）芯片構（gòu）成，通過對（duì）其編程實現所（suǒ）要功能（néng）。

執行機構（gòu）

機械（xiè）手的執行機構（gòu）分（fèn）為手部、手臂、軀（qū）幹；

1、手部

手部安裝在手臂的前端。手臂的內孔中裝有傳動軸，可把運用傳給手腕，以轉動（dòng）、伸（shēn）曲手腕（wàn）、開閉（bì）手指。

機械手手部的構造係模仿人的手指，分為無關節、固定關（guān）節和自由（yóu）關節3種。手指的數量又（yòu）可分為二指、三指、四指等，其中以二指用的多。可根據夾持（chí）對象的形狀和大小配備多種形狀和（hé）大小的夾頭以適應（yīng）操作的需要。所謂沒有手指的手部，般都是指真空吸盤或磁性吸盤。

2、手臂

手臂的作（zuò）用是引導手（shǒu）指準確地（dì）抓住工件，並運送到所需的（de）位置上。為了使機械手能夠正確地（dì）工作（zuò），手（shǒu）臂的3個自由度都要準確地定位。

3、軀幹軀幹是安裝（zhuāng）手臂、動力源和各種執行機構的支架   。

驅動機構

機械手所用的驅動（dòng）機構主要有4種：液壓驅動、氣壓驅動、電氣（qì）驅動和機械驅動。

1、液壓（yā）驅動式（shì）

液壓驅動式機械手通常由液動機（各種油缸、油馬達）、伺服閥、油泵、油（yóu）箱等組成驅動係統，由驅（qū）動機械手執行機構進行工作。通常它的具有很大的抓舉能力（高達幾（jǐ）百千（qiān）克以上（shàng）），其特點是結構緊湊、動作平穩、耐衝擊、耐震動、防爆性好，但液壓元件要求有較高的製造（zào）精度和密封性能，否則漏（lòu）油將汙（wū）染環境。

2、氣壓（yā）驅動式

其（qí）驅動係統（tǒng）通常由氣缸（gāng）、氣閥（fá）、氣罐和空壓機組成，其特點是氣源方便、動作迅（xùn）速、結構簡單、造價較低、維修方便（biàn）。但難以進行速（sù）度控製，氣（qì）壓不可（kě）太高，故抓舉能力較低。

3、電氣驅動式電力（lì）驅動是機械手使用得多（duō）的種驅動方式。其特點是電源（yuán）方便，響應快，驅動力較大（關節型的持重（chóng）已達（dá）400kg），信號檢（jiǎn）測、傳動、處理方便，並可采用多種靈（líng）活的控製方案（àn）。驅動電機般（bān）采用步進電機，直流伺服電機（AC）為主要的驅動方式。由於電機速度高，通常須采用減速機構（如諧波傳動、RV擺線針輪傳（chuán）動、齒輪（lún）傳動、螺（luó）旋傳動和多杆機構等）。有些機械手已開始采用無減速機構的大轉矩（jǔ）、低轉速電機進行直接驅動（DD）這既可使機（jī）構（gòu）簡化，又可提高控（kòng）製精度。

4、機械驅動式

機械驅（qū）動隻（zhī）用於動作（zuò）固定的場合。般用凸輪連杆機構來實（shí）現規定的動作。其特點是動作確實（shí）可靠，工作速度（dù）高，成本低（dī），但不易於調整。其他還有采用（yòng）混合驅動，即液（yè）-氣或電-液混合驅動。

控製係統

機械（xiè）手控製的要素包括工作順序、到（dào）達位置、動作時間、運（yùn）動（dòng）速度、加減速度等。機械手的控製（zhì）分為點位控（kòng）製和連續軌跡控製兩（liǎng）種。

控製係統可根據動作的要求，設計采用（yòng）數字順序控製（zhì）。它先要編製程序加以存儲，然後再根據規定（dìng）的程（chéng）序，控製機（jī）械（xiè）手進行工作程序的存儲方式有分離存儲和集中存儲兩種。分離存儲是將各（gè）種（zhǒng）控製因素的信息分別存儲於兩種以上的存儲裝（zhuāng）置中，如順序信（xìn）息存儲於插（chā）銷（xiāo）板、凸（tū）輪轉（zhuǎn）鼓、穿孔帶（dài）內（nèi）；位置信息存（cún）儲於時間繼電器、定速回轉鼓等；集（jí）中存儲是將各種控製（zhì）因素的信息所有存儲於種存儲裝置內，如磁帶、磁鼓等。這種方式使用（yòng）於順序、位置、時（shí）間、速（sù）度（dù）等必xu同時控製的場合，即連續控製的情況下使用。

其中插銷板使用於需要迅速（sù）改（gǎi）變程序的場合（hé）。換（huàn）種程序隻需抽換種插銷板限可，而（ér）同插件又可以反複使用；穿孔帶容納的程序長度可不（bú）受限zhi，但如果發生錯誤時就要所有更換；穿孔卡的信息容量有限，但便於更換、保存，可重複（fù）使用；磁蕊和磁鼓僅適用於存儲容（róng）量較大（dà）的場合。至於選擇哪種控製元件，則根據動（dòng）作（zuò）的複雜程序和準確程序來確定。對（duì）動作複雜的機械手，采用求教再現型控製係（xì）統。更複（fù）雜的（de）機械手采用數字控製（zhì）係統（tǒng）、小型（xíng）計算機或微處理機（jī）控製的係統。控製（zhì）係（xì）統以插銷板用的多，其次是凸輪轉鼓。它裝有許多凸輪，每個凸輪分（fèn）配給個運動軸，轉鼓運動周便完成個（gè）循（xún）環。