從太空機(jī)器人到醫(yī)療領(lǐng)域可見(jiàn)的手術(shù)機(jī)器人，機(jī)械臂都不可或缺，占據(jù)著重要地位。那么，不同機(jī)械臂是如何實(shí)現(xiàn)控制抓取呢？它與自由度有什么關(guān)系嗎？優(yōu)質(zhì)四軸沖壓機(jī)器人據(jù)悉，太空機(jī)械臂，實(shí)現(xiàn)類似人手臂的功能。融合了機(jī)械、電子、控制及信息等多學(xué)科技術(shù)，是一個(gè)機(jī)、電、熱、控一體化的高度集中的空間機(jī)電系統(tǒng)。通過(guò)搭載火箭，它能執(zhí)行空間碎片清理、在軌加注與維修等空間任務(wù)。圖中為國(guó)產(chǎn)太空機(jī)械臂模型，我國(guó)已研制出空間機(jī)械臂，由一個(gè)臂展和6個(gè)關(guān)節(jié)組成，非常靈活，可以全方位進(jìn)行目標(biāo)捕獲和操作。四軸沖壓機(jī)器人廠事實(shí)上，機(jī)械臂已有70多年歷史，誕生于20世紀(jì)40年代，目前主要應(yīng)用在航天、噴漆、弧焊、醫(yī)療等。從“遨龍一號(hào)”到醫(yī)療領(lǐng)域可見(jiàn)的手術(shù)機(jī)器人，機(jī)械臂都不可或缺，占據(jù)著重要地位。那么，不同機(jī)械臂是如何實(shí)現(xiàn)控制抓取呢？它與自由度有什么關(guān)系嗎？

在現(xiàn)代化制造加工業(yè)中，要求精度高、品質(zhì)穩(wěn)定、批量加工速度快，采用人工方式進(jìn)行作業(yè)導(dǎo)致制造加工水平很難得到提升，采用機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化上下料，是機(jī)器人在制造業(yè)中應(yīng)用最廣泛最成熟的領(lǐng)域之一。工業(yè)機(jī)器人，配備液壓和氣動(dòng)傳送料裝置、非標(biāo)抓具、吹屑裝置、安全防護(hù)裝置等，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、高效、安全、有序的工件加工全過(guò)程?？蛇m用于機(jī)床、注塑機(jī)、壓鑄機(jī)等周邊自動(dòng)化上下料行業(yè)，為提高生產(chǎn)效率，降低制造成本。優(yōu)質(zhì)四軸沖壓機(jī)器人1.可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床的靈活組合，多自由度的自動(dòng)上下料與工件裝夾，滿足高難度的生產(chǎn)工藝要求;2.可配置工業(yè)CCD視覺(jué)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工件的自由抓取;3.可實(shí)現(xiàn)單工件大批量持續(xù)生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)多品種小批量的程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換生產(chǎn)4.可調(diào)性高，四軸沖壓機(jī)器人廠實(shí)現(xiàn)與數(shù)控機(jī)床、PLC、外部感應(yīng)器等其他設(shè)備的通訊，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)安全可靠的順序控制。5.多功能性：高性能防碰撞、產(chǎn)品檢測(cè)、外部軸、碼垛等可選配功能。6.可輕易實(shí)現(xiàn)多聯(lián)機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)流水線及“數(shù)字化”工廠布局，最大程度節(jié)省人力，提升工廠生產(chǎn)的技術(shù)形象。

沖壓機(jī)器人做為沖壓模具自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)設(shè)備的關(guān)鍵構(gòu)成部分，是現(xiàn)階段各沖壓件加工公司完成自動(dòng)化技術(shù)升級(jí)的最好的選擇?？蓞f(xié)助公司靈活運(yùn)用目前中低端沖壓機(jī)床的極大總量財(cái)產(chǎn)，以較低的成本費(fèi)完成自動(dòng)化技術(shù)的升級(jí)更新改造。優(yōu)質(zhì)四軸沖壓機(jī)器人“降成本、提質(zhì)、提質(zhì)增效”是公司自動(dòng)化技術(shù)升級(jí)的關(guān)鍵目地。沖壓件加工公司除開(kāi)購(gòu)買平穩(wěn)高效率的沖壓機(jī)器人外，自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)流水線高效率的提升也是十分關(guān)鍵的?？梢源蠓忍岣呱a(chǎn)流水線的生產(chǎn)率，在同樣的時(shí)間內(nèi)能夠生產(chǎn)制造大量的零件，進(jìn)而減少零件的產(chǎn)品成本和機(jī)器設(shè)備的應(yīng)用成本費(fèi)。自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)流水線高效率提升的合理方式 是：一、提升機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)速率；二、提升生產(chǎn)流水線節(jié)奏。 危害生產(chǎn)制造速率的因素，在沖壓模具自動(dòng)化生產(chǎn)中，有兩個(gè)與生產(chǎn)制造速率有關(guān)的十分關(guān)鍵的因素，即：各機(jī)器設(shè)備的速度和姿勢(shì)靈活性。1．速度,當(dāng)各機(jī)器設(shè)備以較大 的速率運(yùn)作，而且各臺(tái)沖壓機(jī)同歩沖壓模具、各臺(tái)沖壓機(jī)器人同歩運(yùn)送的情況下，生產(chǎn)流水線生產(chǎn)制造速率更快、高效率最大。針對(duì)各機(jī)器設(shè)備速率而言，拆垛模塊和沖壓機(jī)的速率一般 是不容易變的；而沖壓機(jī)器人健身運(yùn)動(dòng)速率調(diào)節(jié)的軟性十分大，變成危害生產(chǎn)流水線速率的關(guān)鍵要素。智能機(jī)器人的健身運(yùn)動(dòng)速度智能機(jī)器人的姿勢(shì)特點(diǎn)是有密切相關(guān)的，四軸沖壓機(jī)器人廠除其具體的健身運(yùn)動(dòng)速度設(shè)置的標(biāo)值尺寸有關(guān)系外，還與健身運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中的姿態(tài)轉(zhuǎn)變和運(yùn)動(dòng)方式有關(guān)系。智能機(jī)器人姿勢(shì)的特性以下;（1）健身運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中姿態(tài)轉(zhuǎn)變?cè)缴俳∩磉\(yùn)動(dòng)速率越快。（2）智能機(jī)器人健身運(yùn)動(dòng)速率的特點(diǎn)是：在兩個(gè)點(diǎn)中間的健身運(yùn)動(dòng)中，智能機(jī)器人的斜線健身運(yùn)動(dòng)速率＞勻速直線運(yùn)動(dòng)速率。

沖壓機(jī)器人主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。優(yōu)質(zhì)四軸沖壓機(jī)器人手部是用來(lái)抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個(gè)自由度。自由度是機(jī)器人設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)，四軸沖壓機(jī)器人廠自由度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜，一般專用機(jī)械手有2～3個(gè)自由度?？刂葡到y(tǒng)是通過(guò)對(duì)沖壓機(jī)器人每個(gè)自由度的電機(jī)的控制，來(lái)完成特定動(dòng)作。同時(shí)接收傳感器反饋的信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制，控制系統(tǒng)的核心通常是由單片機(jī)或dsp等微控制芯片構(gòu)成，通過(guò)對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)所要功能。

現(xiàn)在用的最多的工業(yè)機(jī)器人，一般都是六軸的，但是推出的人機(jī)協(xié)作機(jī)械臂，卻有7個(gè)自由度，一直想不明白為什么。優(yōu)質(zhì)四軸沖壓機(jī)器人直到最近看到知乎上的一個(gè)問(wèn)題：人的手臂（腕關(guān)節(jié)到肩關(guān)節(jié)）有幾個(gè)自由度？才發(fā)現(xiàn)，原來(lái)7個(gè)自由度是對(duì)人手臂的真實(shí)還原。人的手臂（腕關(guān)節(jié)到肩關(guān)節(jié)）有幾個(gè)自由度？我想絕大部分人都沒(méi)有想過(guò)，更別說(shuō)去了解有哪幾個(gè)自由度，即使是學(xué)工科的人，也未必能解釋清楚。沒(méi)想到知乎上居然有人把這個(gè)問(wèn)題回答的這么專業(yè)有內(nèi)涵，同時(shí)又那么有哲理，忍不住想要把這個(gè)答案分享一下。四軸沖壓機(jī)器人廠回答這個(gè)問(wèn)題的是知乎網(wǎng)友楊碩，答案如下：實(shí)話說(shuō)，我對(duì)robot manipulation還是挺熟的，但是樓上幾個(gè)答案一眼看去都看不懂。不是黑，而是覺(jué)得對(duì)非專業(yè)人士來(lái)說(shuō)不好理解。我來(lái)盡量用通俗的語(yǔ)言解釋一下。首先，問(wèn)題的答案是：數(shù)一下就行了??！

工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的工業(yè)機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。優(yōu)質(zhì)四軸沖壓機(jī)器人大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3～6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有1～3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。工業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計(jì)算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件，四軸沖壓機(jī)器人廠通過(guò)RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到工業(yè)機(jī)器人控制柜。示教輸入型的示教方法有兩種：一種是由操作者用手動(dòng)控制器（示教操縱盒），將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍；另一種是由操作者直接領(lǐng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍。