普通機械人手臂有3個自在度，即手臂的伸縮、閣下反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)和起落 （或俯仰）活動。手臂反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)和起落活動是經(jīng)由過程機座的立柱完成的，立柱的橫向挪動即為手臂的橫移。手臂的各類活動平日由驅(qū)念頭構(gòu)和各類傳念頭構(gòu)來完成。手臂的 3 個自在度，可以有分歧的活動 （自在度）組合，平日可以將其設(shè)計成如圖 2-34 五種情勢。

　　① 圓柱坐標(biāo)型

　　如圖 2-34（a）所示，這類活動情勢是經(jīng)由過程一個遷移轉(zhuǎn)變，兩個挪動，共三個自在度構(gòu)成的活動體系，任務(wù)空間圖形為圓柱形。它與直角坐標(biāo)型比擬，在雷同的任務(wù)空間前提下，機體所占體積小，而活動規(guī)模年夜。

　　② 直角坐標(biāo)型 如圖 2-34（b）所示，直角坐標(biāo)型機械人，其活動部門由三個互相垂直的直線挪動構(gòu)成，其任務(wù)空間圖形為長方體。它在各個軸向的挪動間隔，可在各坐標(biāo)軸上直接讀出，直不雅性強，易于地位和姿勢的編程盤算，定位精度高、構(gòu)造簡略，但機體所占空間體積年夜、靈巧性較差。

　　③球坐標(biāo)型 如圖 2-34（c）所示，又稱極坐標(biāo)型，它由兩個遷移轉(zhuǎn)變和一個直線挪動所構(gòu)成，即一個反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)，一個俯仰和一個伸縮活動構(gòu)成，其任務(wù)空間圖形為一球體，它可以作高低俯仰舉措并可以或許抓取空中上或較低地位的工件，具有構(gòu)造緊湊、任務(wù)空間規(guī)模年夜的特色，但構(gòu)造輕龐雜。

　　④關(guān)節(jié)型 如圖 2-34（d）所示，關(guān)節(jié)型又稱反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)坐標(biāo)型，這類機械人的手臂與人體上肢相似，其前三個關(guān)節(jié)都是反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，這類機械人普通由立柱和年夜小臂構(gòu)成，立柱與六臂同構(gòu)成肩關(guān)節(jié)，年夜臂與小臂間構(gòu)成肘關(guān)節(jié)，可以使年夜臂作反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)活動θ1和使年夜管作俯仰擺動θ2，小臂作俯仰擺動θ3。其特色是任務(wù)空間規(guī)模年夜，舉措靈巧，通用性強，能抓取接近機座的物體。

　　⑤立體關(guān)節(jié)型 如圖 2-34（e）所示，采取兩個反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和一個挪動關(guān)節(jié)；兩個反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)掌握前后、閣下活動，而挪動關(guān)節(jié)則完成高低活動，具任務(wù)空間的軌跡圖形，它的縱截面為矩形的反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)體，縱截面高為挪動關(guān)節(jié)的行程長，兩反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的年夜小決議反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)體橫截面的年夜小、外形、這類情勢又稱為SCARA型拆卸機械人。 聯(lián)合P29-30的圖選講個中一個任務(wù)道理。

　　機械人手臂的典范機構(gòu)

　　（1）手臂直線和反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)活動機構(gòu)

　　機械人手臂的伸縮、橫向挪動均屬于直線活動。完成手臂來去直線活動的機構(gòu)情勢比擬多，經(jīng)常使用的有活塞油（汽）缸、齒輪齒條機構(gòu)、絲杠螺母機構(gòu)和連桿機構(gòu)等。由于活塞油（汽）缸的體積小、分量輕，在機械人的手臂構(gòu)造中獲得的運用比擬多。

　　（2）手臂俯仰活動機構(gòu)

　　機械人手臂的俯仰活動普通采用活塞油（汽）缸與連桿機構(gòu)聯(lián)用來完成。手臂的俯仰活動用的活塞缸位于手臂的下方，其活塞桿和手臂用搭鈕銜接，缸體采取尾部耳飾或中部銷軸等方法與立柱銜接。