機(jī)械手臂是機(jī)械人技術(shù)領(lǐng)域中得到最廣泛實(shí)際應(yīng)用的自動(dòng)化機(jī)械裝置，在工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)治療、娛樂(lè)服務(wù)、軍事、半導(dǎo)體制造以及太空探索等領(lǐng)域都能見(jiàn)到它的身影。盡管它們的形態(tài)各有不同，但它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是能夠接受指令，精確地定位到三維(或二維)空間上的某一點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)
手臂一般有3個(gè)運(yùn)動(dòng):伸縮、旋轉(zhuǎn)和升降。實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、升降運(yùn)動(dòng)是由橫臂和產(chǎn)柱去完成。手臂的基本作用是將手爪移動(dòng)到所需位置和承受爪抓取工件的最大重量，以及手臂本身的重量等。
傳統(tǒng)的機(jī)械臂多是采用鋁合金、鋼材等金屬材質(zhì)，一些自動(dòng)檢測(cè)裝置、管路、冷卻裝置等也都會(huì)安裝在機(jī)械臂上，由于機(jī)械臂是一個(gè)典型的懸臂梁結(jié)構(gòu)，自身的質(zhì)量對(duì)機(jī)械臂本身會(huì)產(chǎn)生很大的影響，所以如果想要實(shí)現(xiàn)在滿足靜、動(dòng)態(tài)性能的同時(shí)，需要減輕機(jī)械手臂的自重，碳纖維機(jī)械手臂可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的輕量化。
機(jī)械臂不僅要承受自身重量，還需要承擔(dān)抓取工件的重量，這就需要機(jī)械臂在承受載荷時(shí)不能出現(xiàn)變動(dòng)和斷裂的情況。從抗拉強(qiáng)度方面來(lái)看，碳纖維復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度為2000MPa，鋁合金的抗拉強(qiáng)度約為800MPa；在韌性方面，鋁合金的韌性比較低缺乏彈性，碳纖維由于具備紡織纖維的柔軟可加工性，所以韌性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋁合金，并且碳纖維材質(zhì)也不容易發(fā)生斷裂。
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