这套移动作业机械臂的结构设计,核心瞄准半开放公共服务场景的轻量化物料递送需求,在方案初期就跳过了传统工业机械臂的重载刚性设计思路,转而优先考虑作业过程中的人机共存安全性、狭小通道通行能力以及日常运维的便捷性。从安装边界来看,整套设备搭载于双层铝型材搭建的移动台车上,台车台面采用圆角矩形设计,避免通行过程中剐蹭周边人员或设施,台面边缘预留的安装孔位可根据场景需求加装杯托、小型物料收纳格等附件,下层置物平台可放置备用电池、消杀配件或待递送的零散物料,台车底部配置带锁止功能的万向脚轮,既可以在平整地面灵活推行转场,也能在固定作业点位锁止后保证机械臂作业时的整体稳定性,台车整体高度适配成年人站立操作的视线高度,不会遮挡周边人员的通行视野。
机械臂本体采用多关节串联构型,关节处的红蓝配色结构件除了外观区分作用外,实际是不同功能模块的标识:红色部件为关节驱动模块的安装位,蓝色部件为走线与限位结构的集成区域,臂身采用镂空轻量化设计,在保证关节连接刚性的前提下尽可能降低臂体自重,减少驱动单元的负载冗余,臂展范围覆盖整个台车台面以及台身边缘0.5米内的作业区域,可完成台面上物料的抓取、转移、递送动作,末端执行器采用适配小型圆柱状、盒状物件的夹爪结构,可直接抓取餐厅的水杯、餐盒,或是医院的小型送检样本盒、口服药袋等常见物件,夹爪开合行程覆盖常规服务场景下90%以上的待抓取物料尺寸,无需频繁更换末端配件。
设计过程中针对公共场景的特殊需求做了多处结构优化:所有关节的运动限位都做了双重冗余设计,除了驱动程序内的软限位外,每个关节处都加装了物理限位挡块,避免程序异常时臂体过度伸展碰伤周边人员;臂体所有外露边缘都做了圆角倒钝处理,没有尖锐凸起结构,即使人员不慎碰到运行中的臂体也不会造成划伤;驱动模块全部内置在臂身结构内部,外部没有裸露的线缆或传动部件,避免运行过程中勾挂周边物件或是夹伤人员手指。在功能适配层面,这套结构没有追求过高的运动精度,而是将重复定位精度控制在服务场景足够使用的±2mm范围内,以此降低驱动部件的选型成本,同时降低日常维护的校准难度,运维人员仅需通过关节处的标识线就能快速完成零点校准,无需专业的校准工装。
台车的铝型材框架采用标准工业铝型材拼接,所有连接部位都采用标准紧固件,后期如果需要调整台面高度、扩展置物层或是加装传感器支架,都可以直接采购标准配件完成改装,无需重新定制加工结构件,大幅降低场景适配的改造成本。考虑到餐厅、医院这类场景的地面可能存在少量水渍、食物残渣,整套设备的底部结构都做了抬高处理,脚轮安装位距离地面留有足够的间隙,避免杂物卡滞轮体,臂体的外壳接缝处都做了错位挡边设计,日常清洁时可以直接用湿抹布擦拭表面,不用担心液体渗入内部损坏驱动元件。整套结构的运动逻辑围绕递送作业做了适配,臂体的默认待机位收放在台车台面内侧,不会在通行过程中超出台车轮廓造成剐蹭,接收到作业指令后才会伸展到对应位置完成抓取,动作路径做了平滑处理,不会出现突然的快速启停,避免惊吓到周边的人员。
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- 系统要求: SOLIDWORKS,STEP / IGES
- 软件分类: 工业机器人













