看過(guò)數控機床桁架機械手視頻或者接觸過(guò)機械手是應該都知道，機床桁架機械手可替代人工進(jìn)行工作，機械的末端裝置就相當于人手在工作，但每個(gè)末端執行器都需要進(jìn)行設計才能更好的按要求指令完成生產(chǎn)任務(wù)。那么數控機械手廠(chǎng)家是如何設計機械手末端執行器的。
一、數控機床桁架機械手機器人夾持器(手爪)的驅動(dòng)方式主要有三種
（1）液壓驅動(dòng)方式。液壓驅動(dòng)系統傳動(dòng)剛度大，可實(shí)現連續位置控制。
（2）電動(dòng)驅動(dòng)方式。電動(dòng)驅動(dòng)手爪應用也較為廣泛。這種手爪，一般采用直流伺服電機或步進(jìn)電機，并需要減速器以獲得足夠大的驅動(dòng)力和力矩。電動(dòng)驅動(dòng)方式可實(shí)現手爪的力與位置控制。但是，這種驅動(dòng)方式不能用于有防爆要求的條件下，因為電機有可能產(chǎn)生火花和發(fā)熱。
（3）氣動(dòng)驅動(dòng)方式。這種驅動(dòng)系統是用電磁閥來(lái)控制手爪的運動(dòng)方向，用氣流調節閥來(lái)調節其運動(dòng)速度。由于氣動(dòng)驅動(dòng)系統價(jià)格較低，所以氣動(dòng)夾持器在工業(yè)中應用較為普遍。另外，由于氣體的可壓縮性，使氣動(dòng)手爪的抓取運動(dòng)具有一定的柔順性，這一點(diǎn)是抓取動(dòng)作十分需要的。
二、數控機床桁架機械手末端執行器的設計要求
機床桁架機械手末端執行器是安裝在機器人手腕上用來(lái)進(jìn)行某種操作或作業(yè)的附加裝置。機械手末端執行器的種類(lèi)很多，以適應機器人的不同作業(yè)及操作要求。末端執行器可分為搬運用 、加工用和測量用等。
1.搬運用末端執行器是指各種夾持裝置，用來(lái)抓取或吸附被搬運的物體。
2.加工用末端執行器是帶有噴槍、焊槍、砂輪、銑刀等加工工具的機器人附加裝置，用來(lái)進(jìn)行相應的加工作業(yè)。
3.測量用末端執行器是裝有測量頭或傳感器的附加裝置，用來(lái)進(jìn)行測量及檢驗作業(yè)。
三、數控機床桁架機械手夾持器的典型結構
（1）楔塊杠桿式手爪。利用楔塊與杠桿來(lái)實(shí)現手爪的松、開(kāi)，來(lái)實(shí)現抓取工件。
（2）滑槽式手爪。當活塞向前運動(dòng)時(shí)，滑槽通過(guò)銷(xiāo)子推動(dòng)手爪合并，產(chǎn)生夾緊動(dòng)作和夾緊力，當活塞向后運動(dòng)時(shí)，手爪松開(kāi)。這種手爪開(kāi)合行程較大，適應抓取大小不同的物體。
（3）連桿杠桿式手爪。這種手爪在活塞的推力下，連桿和杠桿使手爪產(chǎn)生夾緊(放松)運動(dòng)，由于杠桿的力放大作用，這種手爪有可能產(chǎn)生較大的夾緊力。通常與彈簧聯(lián)合使用。
（4）齒輪齒條式手爪。這種手爪通過(guò)活塞推動(dòng)齒條，齒條帶動(dòng)齒輪旋轉，產(chǎn)生手爪的夾緊與松開(kāi)動(dòng)作。
（5）平行杠桿式手爪。采用平行四邊形機構，因此不需要導軌就可以保證手爪的兩手指保持平行運動(dòng)，比帶有導軌的平行移動(dòng)手爪的摩擦力要小很多。
四、在設計數控機床桁架機械手末端執行器時(shí)，應注意以下事項：
1.機械手設計末端執行器是根據機器人作業(yè)要求來(lái)設計的。一個(gè)新的末端執行器的出現，就可以增加一種機器人新的應用場(chǎng)所。因此，根據作業(yè)的需要和人們的想象力而創(chuàng )造的新的機器人末端執行器，將不斷的擴大機器人的應用領(lǐng)域。
2.機械手設計末端執行器的重量、被抓取物體的重量及操作力的總和機器人容許的負荷力。因此，要求機器人末端執行器體積小、重量輕、結構緊湊。
3.機械手設計末端執行器的萬(wàn)能性與專(zhuān)用性是矛盾的。萬(wàn)能末端執行器在結構上很復雜，甚至很難實(shí)現，例如，仿人的萬(wàn)能機器人靈巧手，至今尚未實(shí)用化。目前，能用于生產(chǎn)的還是那些結構簡(jiǎn)單、萬(wàn)能性不強的機器人末端執行器。從工業(yè)實(shí)際應用出發(fā)，應著(zhù)重開(kāi)發(fā)各種專(zhuān)用的、高效率的機器人末端執行器，加之以末端執行器的快速更換裝置，以實(shí)現機器人多種作業(yè)功能，而不主張用一個(gè)萬(wàn)能的末端執行器去完成多種作業(yè)。因為這種萬(wàn)能的執行器的結構復雜且造價(jià)昂貴。
4.通用性和萬(wàn)能性是兩個(gè)概念，萬(wàn)能性是指一機多能，而通用性是指有限的末端執行器，可適用于不同的機器人，這就要求末端執行器要有標準的機械接口(如法蘭)，使末端執行器實(shí)現標準化和積木化。
5.機器人末端執行器要便于安裝和維修，易于實(shí)現計算機控制。用計算機控制最方便的是電氣式執行機構。因此，工業(yè)機器人執行機構的主流是電氣式，其次是液壓式和氣壓式(在驅動(dòng)接口中需要增加電-液或電-氣變換環(huán)節)。
