Gelenke, Pleuel und Endeffektoren
Der Roboterarm besteht hauptsächlich aus Gelenken, Pleueln und Endeffektoren, die durch Gelenke zu einem komplexen System mit mehreren Ein- und Ausgängen verbunden sind. Die mechanische Struktur des Roboterarms besteht aus einer Reihe starrer Komponenten (Pleuelstangen), die durch Verbindungen (Gelenke) verbunden sind. Es verfügt über einen Arm zur Gewährleistung der Mobilität, ein Handgelenk zur Gewährleistung der Flexibilität und einen Endeffektor zur Ausführung der vom Roboter geforderten Aufgaben. Der Roboterarm kann in serielle Roboterarme und parallele Roboterarme unterteilt werden, wobei der serielle Roboterarm das Hauptforschungsobjekt ist. 1
Der serielle Roboterarm ist durch mehrere aufeinanderfolgende Gelenke verbunden, und jedes Gelenk bietet einen gewissen Freiheitsgrad. Zu den gängigen Typen gehören kartesische, zylindrische und sphärische Typen. Kartesische Roboterarme erreichen die Positionierung durch drei bewegliche Gelenke, weisen eine gute mechanische Steifigkeit, aber eine geringe Flexibilität auf; zylindrische Roboterarme verfügen über stärkere horizontale Bewegungsfähigkeiten; Kugelförmige Roboterarme bieten komplexere Bewegungsfähigkeiten, weisen jedoch eine geringere mechanische Festigkeit auf.
Der parallele Roboterarm treibt den Endeffektor gleichzeitig durch mehrere Bewegungszweige und wird normalerweise für hochpräzise Operationen verwendet, beispielsweise für chirurgische Roboter. Der parallele Roboterarm ist komplex aufgebaut und schwer zu steuern, seine hohe Präzision und Stabilität verschaffen ihm jedoch in bestimmten Bereichen Vorteile.
Als Antriebsart kann der Roboterarm hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch angetrieben werden. Der hydraulische Antrieb wird normalerweise in Situationen eingesetzt, in denen hohe Kraft und präzise Steuerung erforderlich sind, während der elektrische Antrieb eher für Hochgeschwindigkeits- und Leichtbauanwendungen geeignet ist.
Zu den Anwendungsgebieten gehören Industriemontage, Sicherheits- und Explosionsschutz, medizinische Chirurgie und andere Bereiche. Verschiedene Arten von Roboterarmen werden je nach ihren strukturellen Eigenschaften und Bewegungsfähigkeiten häufig in unterschiedlichen Szenarien eingesetzt.