上海泰晟碳纤维机械臂的四大“亮点”

机械臂是机器人执行操作任务的主要部件之一。其主要功能是在与环境交互的过程中，准确接收指令，准确找到三维(或二维)空间中的某一点，进行规范操作。机械臂作为机器人技术领域应用非常广阔的自动化机械设备之一，在工业制造、医学、民用、交通物流、空间探索等领域发挥着重要作用。越来越多的新型机械臂正在使用碳纤维复合材料。这种比金属材料贵很多倍的新材料有什么“优势”？机械臂设计师选择碳纤维复合材料有哪些亮点？
亮点1:重量轻=能耗低，生产效率高
机械手的自重要性越轻越好，越轻的机械手惯性越小。机械手的功率重量比可以通过轻量化设计来优化，选择轻量化材料也是实现机械手轻量化的重要途径。碳纤维复合材料的密度只有钢的三分之一，比铝合金轻30%左右。自重轻意味着机械臂在运行过程中需要消耗的能量更少，跑起来更轻更快。即使能耗比只降低一点点，或者生产效率提高一点点，在长期和批量工作中的作用也是巨大的。
亮点2:强度高=更大的负载和多样化的功能
在实现轻质自重的同时，机械臂要**有足够的承载能力。机器人手臂要承受的基本重量包括手臂本身的重量加上其爪子所抓取工件的zui大重量。碳纤维复合材料的比强度和比模量高于钢，拉伸强度一般在3500Mpa以上，是钢的7-9倍。
亮点3:蠕变小=精度高，适应性强
碳纤维复合材料热膨胀系数小，蠕变小，能适应温差大的工作环境。碳纤维机械臂不仅降低了自重和能耗，而且在严寒、高温等恶劣天气环境下工作性能稳定，能够准确、速度完成指令，对替代人工巡检工作起到了很大的作用，这也是在许多特定工作环境下优化碳纤维复合材料用于机器人设计的重要原因。
亮点4:抗疲劳=寿命长，使用成本低
碳纤维复合材料具有良好的抗疲劳性能，用这种新型复合材料制成的零件使用寿命长，维护或更新频率低。因为碳纤维复合材料机械臂的实际抗疲劳性能往往受制于从复合层方向和载荷方向的角度进行的设计。因此，当机械臂采用碳纤维复合材料制造时，需要根据机械臂的载荷和实际工况设计特殊的制造方案。