工业机械手或机器人机械手是用于在不直接接触的情况下操纵或控制物料的机器。最初，它是用来操纵放射性或生物危害性物体的，这对于人来说是很难处理的。但是现在，它们被用于许多行业中，以完成诸如举起重物，以良好的精度连续焊接等任务。除了行业以外，它们还被用作医院的外科手术器械。现在，一天的医生在手术中广泛使用机器人操纵器。
在向您介绍不同类型的工业机械手之前，我想向您介绍一下关节。
关节有两个参考。第一个是固定的常规参考系。第二参考框架不是固定的，并且将根据定义其配置的关节位置（或关节值）相对于第一参考框架移动。
我们将学习用于制造不同类型的工业机械手的两个关节。
1.旋转接头：
它们具有一个自由度，并描述对象之间的旋转运动（1个自由度）。它们的配置由一个值定义，该值代表围绕其第一参考框架的z轴旋转的量。
在这里，我们可以看到两个对象之间的旋转关节。从动轮可以绕其基座旋转。
2.棱柱关节：
棱柱关节具有一个自由度，用于描述物体之间的平移运动。它们的配置由一个值定义，该值表示沿着其第一个参考框架的z轴的平移量。
在这里，您可以在一个系统中看到各种棱柱形接头。
不同类型的工业机械手
在工业中，根据其要求使用了多种类型的工业机械手。下面列出了其中一些。
- 直角坐标机器人：
在该工业机器人中，其3个主轴具有棱形关节，或者它们彼此线性移动。笛卡尔机器人最适合像汽车行业一样分配胶水。笛卡尔的主要优点是它们能够在多个线性方向上移动。而且他们能够进行直线插入并且易于编程。笛卡尔机器人的缺点是占用太多空间，因为该机器人中的大部分空间都未被使用。
- SCARA机器人：
SCARA的首字母缩写代表“选择性合规性装配机械臂”或“选择性合规铰接式机械臂”。SCARA机器人的动作类似于人的手臂。这些机器包括“肩”和“肘”关节以及“腕”轴和垂直运动。SCARA机器人具有2个旋转关节和1个棱柱关节。SCARA机器人的运动受到限制，但它的另一个优点是它可以比其他6轴机器人更快地运动。它也非常坚固耐用。它们主要用于需要快速，可重复和清晰的点对点运动（例如码垛，DE码垛，机器装载/卸载和组装）的特定用途。它的缺点是它运动受限，并且不是很灵活。
- 圆柱机器人：
基本上，它是一个绕圆柱杆移动的机械手。圆柱机器人系统具有三个运动轴-圆周和垂直方向上的手臂的圆周运动轴和两个线性轴。因此它具有1个旋转关节，1个圆柱关节和1个棱柱关节。如今，圆柱形机器人已不再使用，而是被更灵活，更快速的机器人所取代，但它在历史上具有非常重要的地位，因为它在开发六轴机器人之前就已经用于抓取和保持任务。它的优点是，如果两个点具有相同的半径，它可以比笛卡尔机器人更快地移动。其缺点是需要努力将笛卡尔坐标系转换为圆柱坐标系。
- PUMA机器人：
PUMA（用于组装的可编程通用机器，或可编程通用操纵臂）是组装，焊接操作和大学实验室中最常用的工业机器人。它比SCARA机器人更类似于人的手臂。它比SCARA具有更大的灵活性，但同时也会降低其精度。因此，它们用于装配，焊接和物体处理等精度较低的工作。它具有3个旋转关节，但并非所有关节都是平行的，从基座开始的第二个关节与其他关节正交。这使PUMA能够在X，Y和Z的所有三个轴上兼容。它的缺点是精度较低，因此不能用于关键和高精度应用。
- 极地机器人：
有时它被称为球形机器人。这些是固定的机器人手臂，带有球形或近球形的工作区域，可以放置在极坐标系中。它们比笛卡尔和SCARA机器人更为先进，但其控制解决方案却不那么复杂。它具有2个旋转关节和1个棱柱形关节，以形成接近球形的工作空间。它的主要用途是在生产线中处理操作以及拾取和放置机器人。
就手腕设计而言，它具有两种配置：
俯仰-滚转（XYZ）类似于人的手臂，而滚转-滚转类似球形手腕。球形手腕是最受欢迎的，因为它在机械上更易于实现。它具有可识别的奇异配置，因此在与机器人一起操作时可避免使用。健壮解决方案的简单性与奇异配置之间的权衡有利于球形手腕设计，这就是其成功的原因。