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图3.2 机械手的”手臂”运动型式
机械手一般由下列三部分组成：驱动源和传动装置、夹持器以及控制系统。机械手的常用驱动源有电力、液压和压缩空气等。其常用的传动方式有机械传动、液压传动、气动和电动等。机械手中控制系统的作用是存储并记忆人们给予机械手的命令（动作参数），在工作时根据这些信息（位置、时间、程序、速度等)对其执行机构按规定的程序发出控制命令，或能进行一步对执行机构的动作进行检测，当出现超差或故障时发出报警信号或进行自动调整。机械手中直接抓取、夹持工件的装置，称夹持器（即“手指”），下面着重介绍夹持器的类型和结构。
夹持器的动作主要为抓（夹）和放（松），设计时应考虑的一些主要因素有下列几方面。
（1） 工件的形状、材料等：例如圆柱外表面常用V形对称式两指；内圆孔常用三指定心式；软薄片和细丝多用尖勾形成或细齿形钳爪；薄钢片用电磁吸头：纸板、塑料、有色金属、玻璃等用真空吸头。
（2） 工件被抓取的部位：例如待加工的表面不能被手指遮住，表面质量要求较高的工件或工件的薄弱部位应尽量避免抓取或必要时采用软性手指。
（3） “手指”的抓握力与开启幅度：“手指”抓握工件时要有足够的夹紧力，以免在机械手运动过程中由于工件质量、惯性力、震动等原因而松脱，故一般宜设计成具有自锁性能。对薄壁工件，特别应防止在夹持时被损坏或变形。一般要求抓握力为工件本身的2 - 3倍并最好能有一定的调节范围。“手指”的开启角度或长度应按照工件的形状、尺寸和工作情况等合理选用。为了适应工件尺寸公差不同时的夹紧效果，常采用具有弹性衬垫（如橡皮、泡沫塑料等）的“手指”，或在尺寸变化较大时采用弹簧丝、弹簧片等。
（4） “手指”的强度、刚度和多用性：“手指”一般在保证足够的强度和刚度下尽量薄些，以减少惯性并适应工作位置狭小场合。在高温或有腐蚀性的工作条件下，“手指”应采用耐热、耐蚀材料制成。为了适应工件在各个工序中形状和尺寸的变化或产品的改变，机械手中应备有不同形状并能迅速更换的“手指”。
夹持器的形式很多，以机械式应用最广。
下面介绍几种常用的机械式夹持器：
（1） 弹簧杠杆式图3.3
（图3.3）在未抓取工件时，“手指”3在弹簧1的作用下是闭合的，并靠紧在挡销或挡块2上。当碰到工件4时候，工件对“手指”的作用力P使“手指”绕O点摆动而张开，直到“手指”抓到工件为止。这种夹持器中“手指”的张开和夹紧工件，不须专门的驱动力，结构简单，但放松工件需要靠外力强制拉掉，且夹紧的弹簧力有限，所以多适用于抓取螺钉、销轴等小零件。
（2) 斜楔（或凸轮）杠杆式机械手
图3.4
（图 3.4）“手指”4夹紧工件5是靠斜楔1推动带有滚子2的杠杆分别绕 摆动来实现的，而放松则靠弹簧3。但斜楔容易磨损，造成机械手不能准确定位，开闭角发生变化。
（3） 平面连杠机构式机械手图3.5
（图3.5）这种机械手是由平面连杠机构组成的，连杆机构包括两个对称的摇滑块机构1234和3456。当气压P推动活塞3在气缸4向左移动时，摇杆AB和EF将工件夹紧；活塞向反方向移动时则放开工件。设计时，常取在图示夹紧位置，连杆BC和CF接近垂直于活塞的移动方向线，即一般取γ=5°~7°.由C点的力平衡条件可得；
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