多功能六轴机器人机械手臂在工程机械技术领域的应用研究

摘要：机械手臂属于应用较为广泛的技术之一，其能够达到良好的制造精密效果，具有可靠的应用价值。因此，需要针对机械手臂在机械工程技术领域的应用进行深入研究，明确其发展现状、技术类型、结构需求等多个重要细节，为进一步推广与改进打下坚实基础。

关键词：机械手臂;机械工程;技术应用

1、我国机械手臂的应用发展现状

我国应用机械手臂进行生产制造的时间较晚，整体研究与设计规划仅5～6 年，仍然处于模仿学习的阶段，对技术原理的细节尚未完全掌握。在这种情况下，机械手臂在机械工程技术领域的应用效果还存在较大的提升空间，需要结合相关资料与科研内容进行设计与改进，使其能够达到良好的生产制造标准。机械手臂的研究涉及位移路线、动力分配、系统调控等多方面内容，技术难度较高，规划结构较为复杂。[1]根据相关统计数据显示，我国机械手臂的应用与生产状况仍然处于较为落后的状态，设备的数量稀少，但增长速度较快。这一特征表明我国机械手臂的应用市场较为广阔，对相关技术以及生产制造存在着庞大的需求。但是，机械手臂行业的核心资源欠缺对市场的发展造成了严重的限制，导致其设计与应用频频遇到障碍。

2、机械手臂的优点分析

机械手臂的发明采用了仿生技术，它仿照人类的手臂运动，机械手臂的末端执行器是特殊材料制成的手指。机械手臂包括伺服驱动机构、机械框架部分、控制系统、不同种类的传感器等。机械手臂的关节可以使机械手臂改变运动方向，实现大范围的运动，改变机械手的位置。机械手负责控制工程材料。机械手臂的能力强于人类的手臂，机械手臂的自由度高于人类手臂，可以在三维空间内自由运动，因此可以达到人类手臂触碰不到的位置。机械手臂在人类手臂的基础上进行创新，有许多品种，适应于不同的工作。

3、机械手臂在机械工程技术领域的应用结构设计方式

机械手臂通常包括四个主要部件，即爪部、腕部、臂部、机身。爪部需要利用传动机构的动作信号，实现手抓或末端张合的效果。而腕部主要负责连接爪部与机械臂部分，能够改变夹持部件的位置，具有高度灵活性，整体惯性级别较低。臂部属于机械手臂的核心部分，能够发挥支撑作用，并负责传动的运动功能。如果臂部设计不合理，便会导致机械手臂整体应用效果受到负面影响。[2]机身主要负责支撑结构，同样属于传动手臂的构件之一，功能性较强。由于臂部的设计较为关键，因此需要针对机械手臂的相关区域进行深入分析，明确基础原则与细节，以达到理想的应用目标。

3.1 大臂段关节设计

机械手臂的大臂段关节设计流程中，应当针对支撑的杆件与旋转运动大臂部分采取密封圈设计方式，尽可能提高整体应用效果，降低出现问题的概率。通常情况下，O 型密封圈属于较为优秀的选择之一。这一类型的密封圈整体结构较为简单，能够达到紧密的结合效果。同时，其重量轻，可以有效发挥自密封功能。合理利用 O 型密封圈，能够达到良好的处理目标，有利于降低泄露级别，实现优秀的阻力条件。O 型密封圈的内径设计需要符合基础标准，并重视对截面直径的规划，防止出现意外情况。关节转动的外部区域应当利用端盖密封方式进行操作，使回转关节可以得到良好的轴承防护效果。接触性密封属于最佳应用类型，其能够保证密封圈与周边区域不存在缝隙情况，并与零件实现直接接触的效果，有利于降低损耗。但是，其对速度存在一定程度的要求，应当在低速或中速的条件下进行应用。

3.2 机械手臂组合

机械手臂在机械工程技术领域进行应用的过程中，还需要进行适当的组合设计，确保其能够达到良好的处理效果。常规条件下，机械手臂的组合设计主要包括机械手与机械臂两个部分。機械手又分为夹爪取轴、倾斜轴、旋转轴三个部分，机械臂的组合分为上部与下部两个区域。为了达到良好的下降与伸展效果，机械臂需要采用上部带动下部的方式进行处理，确保传动基板能够达到良好的应用质量。机械手臂需要针对手部区域开展深入组合设计，确保其伸展与垂直运动需求能够通过联动装置达到良好的处理目标。

4、总结

时代在发展，科技在进步，机械手臂的发展变化也越来越大。近年来，我国更加重视机械手臂在机械工程技术领域的应用研究。在科技迅速发展的今天，在工业制造方面对智能化自动化的要求也越来越高，机械制造业要抓住发展机遇，敢于创新，敢于挑战，努力发展智能机械产品，对机械制造方面的难题要不懈钻研，推进我国智能机械手臂行业的发展。

参考文献：

[1] 罗昕.机电自动化控制系统的一体化设计[J].南方农机，2020.

[2] 黄通科.智能化技术在机械工程中的运用分析[J].建材与装饰，2019.

作者简介：夏明（1996.05-），山东交通学院本科学生，指导老师：李光。