助力機(jī)械手是廣泛應(yīng)用于機(jī)械人技術(shù)領(lǐng)域的自動化機(jī)械裝置，可以在工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)、娛樂服務(wù)、軍事、半導(dǎo)體制造、宇宙探索等領(lǐng)域看到。雖然它們的形狀不同，但它們都有一個共同的特點(diǎn)，就是可以接受指令，定位到三維(或二維)空間的某個點(diǎn)進(jìn)行操作。那么這么高要求的輔助機(jī)械臂的設(shè)計(jì)要求是什么呢？

1.手臂承載能力大，剛性好，自重輕。

手臂的剛度直接影響手臂抓取工件時的穩(wěn)定性、運(yùn)動速度和定位精度。如果剛度較差，則會導(dǎo)致手臂在垂直平面上的彎曲變形和水平面內(nèi)側(cè)的扭轉(zhuǎn)變形，手臂會產(chǎn)生振動，或者工件在動作時卡死而無法工作。因此，手臂一般采用剛性好的導(dǎo)桿來提高手臂的剛性，各支撐、連接件的剛性也有要求，保證能夠承受必要的驅(qū)動力。

2.手臂運(yùn)動速度要適當(dāng)，慣性要小。

助力機(jī)械手的運(yùn)動速度一般根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)奏要求確定，但不應(yīng)盲目追求高速。手臂以靜狀態(tài)到正常運(yùn)動速度為啟動，從常速降至停止為制動，速度變化過程為速度特性曲線。手臂重量輕，啟動和停止穩(wěn)定性好。

3.手臂動作要靈活。

臂部結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊小巧，以便做臂部運(yùn)動輕快靈活。在運(yùn)動臂上安裝滾動軸承或滾珠導(dǎo)軌也可以使手臂輕快穩(wěn)定。另外，對于懸臂式助力機(jī)械手，也要考慮到部件布置在臂上，即計(jì)算臂移動部件時的重量對旋轉(zhuǎn)、升降、支撐中心的偏重力矩。偏重扭矩不利于手臂的運(yùn)動，偏重扭矩過大會引起手臂的振動，升降時會發(fā)生沉降現(xiàn)象，影響運(yùn)動的柔軟性，嚴(yán)重時會卡住手臂和柱子。因此，在設(shè)計(jì)手臂時，應(yīng)盡可能使手臂的重心通過旋轉(zhuǎn)中心，或盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心，以減少偏矩。對于同時操作手臂的機(jī)械手，手臂的布置應(yīng)盡可能對稱于中心，以達(dá)到平衡。

3.手臂動作要靈活。

臂部結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊小巧，以便做臂部運(yùn)動輕快靈活。在運(yùn)動臂上安裝滾動軸承或滾珠導(dǎo)軌也可以使手臂輕快穩(wěn)定。另外，對于懸臂式助力機(jī)械手，也要考慮到部件布置在臂上，即計(jì)算臂移動部件時的重量對旋轉(zhuǎn)、升降、支撐中心的偏重力矩。偏重扭矩不利于手臂的運(yùn)動，偏重扭矩過大會引起手臂的振動，升降時會發(fā)生沉降現(xiàn)象，影響運(yùn)動的柔軟性，嚴(yán)重時會卡住手臂和柱子。因此，在設(shè)計(jì)手臂時，應(yīng)盡可能使手臂的重心通過旋轉(zhuǎn)中心，或盡可能靠近旋轉(zhuǎn)中心，以減少偏矩。對于同時操作手臂的機(jī)械手，手臂的布置應(yīng)盡可能對稱于中心，以達(dá)到平衡。