机械手臂的自由度

目前应用最广泛的机械手臂一般都是6个自由度的，但是最近载人合作机械手也有了7个自由度？这有什么不同？7个自由度才是人类手臂的真正复原。5是转动钥匙时唯一转动的关节，动力来自前臂两个半径的扭转；6是鼠标放在桌面上用手旋转时唯一旋转的关节，动力来自手腕的旋转。

为什么人类的手臂有7个自由度？首先，6个自由度机械手不能在空间保持末端机构三维位置不变的情况下，从一种构型变为另一种构型。在这幅图中，机器人的手臂由一个基座、两个关节和两个连接器组成。

所以即使对应于某些两组构型的末端机构的三维位置相同，当从一种构型移动到另一种构型时，机械手臂也不能保持末端机构静止。如果有人在电视上看过工业机器人焊接东西，会发现焊接在同一个位置时，它会转向一边和另一边。

虽然焊接能改变方位，但并不改变末端机构的位置，由于定理的限制，它必须后退一点，然后以各种方式扭转，以保证在移动末端机构方位的过程中不会撞到什么东西，因为末端机构的三维位置在移动时肯定会移动。自由度越多，机械手刚性越小。如果我们的手臂有8个自由度，受伤的概率就会高很多。

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