机械臂有哪几部分组成（机械臂包括哪些部件）

驱动部分应该包括电机、液压或者气动装置，用来提供动力。传动机构可能涉及齿轮、皮带、丝杠之类的部件。控制系统的话，应该有控制器、传感器这些。末端执行器比如夹爪、吸盘或者其他工具。另外，底座和机架支撑整个结构，电源和线缆也是必须的。

机械臂是一种复杂的机电一体化设备，通常由多个关键部件协同工作，其核心组成包括以下部分：

一、基础结构部件

1. 关节（Joints）

   • 旋转关节：实现部件间的旋转运动（如肩部、腕部）

   • 平移关节：提供直线运动能力（如某些桁架机械臂）

   • 典型配置包含4-7个自由度关节

2. 连杆（Links）

   • 刚性连接件构成机械臂骨架

   • 材料选择影响负载能力（铝合金/碳纤维/钢制）

二、驱动与传动系统

3. 驱动单元

   • 伺服电机（精密控制首选）

   • 谐波减速电机（协作机器人常用）

   • 液压驱动（重型机械臂）

   • 气动驱动（低成本简易方案）

4. 传动机构

   • 精密减速器（RV/谐波减速器）

   • 滚珠丝杠（高精度直线传动）

   • 同步带/齿轮组（动力传递）

   • 连杆机构（运动转换）

三、感知与控制系统

5. 传感系统

   • 绝对式编码器（位置反馈）

   • 力矩传感器（协作安全）

   • 视觉系统（Eye-in-Hand/Eye-to-Hand）

   • 惯性测量单元（运动补偿）

6. 控制核心

   • 运动控制器（实时操作系统）

   • 驱动放大器（功率输出）

   • 现场总线（EtherCAT/Profinet）

四、终端功能模块

7. 末端执行器（EOAT）

   • 气动夹具（通用抓取）

   • 电动夹爪（精密控制）

   • 真空吸盘（平面物体）

   • 专用工具（焊接枪/喷枪）

8. 辅助系统

   • 线缆管理系统（抗扭设计）

   • 工具快换装置（FANUC M-10iA）

   • 防碰撞传感器（安全防护）

五、支撑与能源系统

9. 结构支撑

   • 铸造底座（减震设计）

   • 复合材质机架（轻量化）

   • 导轨系统（桁架机械臂）

10. 能源管理

    • 伺服电源模块

    • 制动能量回收系统

    • 应急电源装置

六、进阶配置（工业4.0）

• 数字孪生接口

• 力位混合控制模块

• 5G通信模组

• 边缘计算单元

应用差异示例：

• 手术机械臂：集成力反馈和亚毫米级定位

• 太空机械臂：冗余驱动和辐射硬化设计

• 协作机器人：全包裹柔性皮肤和碰撞检测