了解SCARA机械手臂

SCARA是选择顺应性装配机械手臂（Selective Compliance Assembly Robot Arm）或选择顺应性关节机械手臂（Selective Compliance Articulated Robot Arm）的简称，也有翻译成水平多关节机械手臂。SCARA机器人具有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动。

SCARA机器人由SCARA研发小组研制（成立于1978年），该小组由山梨大学（Yamanashi University）的牧野洋（Hiroshi Makino）教授领导，并有多家公司参与。SCARA机器人就如它的名字一样，具有以下特征：

可以以较低的水平刚度插入零件。（Can insert parts by low stiffness of horizontal direction.）

活动范围广，节省空间。

结构紧凑，易于制造。

即使手臂旋转，****的方向也不会改变，因此易于控制。

其中富士通公司参加了SCARA研究小组，并根据上述概念，设计开发了第一个（世界上第一个）SCARA机器人。该第一台机器人在山梨大学的Makino机器人实验室进行了各种评估。富士通将此机器人商业化，并试图通过改变臂长来扩大其应用范围。

根据SCARA研究小组的评估结果，SCARA研究小组的每个参与公司都将该机器人进行了商业化，从而SCARA开创了一个崭新的工业机器人时代。

SCARA机器人发展过程中的一个里程碑是：1984年世界上第一台直驱SCARA机器人——AdeptOne在Adept诞生。优点是，没有了传动系统造成的摩擦、齿隙和低刚度等弱点，提高了响应速度和精度。这在当时名噪一时。然而，直驱的缺点也是显而易见的。首先，是体积，由于要提供很大的力矩，所以机器人的电机体积都特别大；其次，由于是高刚性的传动，所以末端的振动很容易传遍机器人全身，简单地说，你在末端敲一下，电机马上就感觉到了，需要马上进行调整，所以可能整个机器人都会抖起来。而且实际上伺服电机是停不下来的。如果你在伺服电机上电之后仔细去观察电机的编码器的数值的话，你会发现这个数值并不是稳定的，而是会在正负一个脉冲在那里跳来跳去，这是因为他在不停地微调自己的位置，而不是像步进电机一样，步进步进，就是我给你多少个脉冲你就走多少步然后停下来不动了。所以臂长短还看不出来，臂长一长，那你就会看到机器人会一直在那里抖，停不下来的。平时我们看不到，是因为加了减速机，减速机内部微小的间隙和柔性平衡了这个间隙，所以末端感觉不出来。 随着机器人的发展，AdeptOne很快也退出舞台了，不过他的影响还是很深远的。

从日本发明SCARA机器人至今已经四十多年，但其凭借结构及应用优势仍被认为是自动化生产中不可或缺的重要元素。目前，使用goole搜索 “SCARA robot”，可以发现众多的SCARA机器人版本，令人眼花缭乱。

随着时代的不断变化，SCARA机器人也在不断的更新升级。有几点发展趋势如下：

1. 控制技术的开放化

SCARA机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制器日见小巧，且采用模块化结构，大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

2. 多传感器融合技术的实用化

SCARA机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器。视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

3. 伺服驱动技术的数字化

数字控制技术取代模拟控制电路在伺服系统中是一种必然趋势。以模拟电子器件为主的伺服控制单元将会被采用全数字处理器的伺服控制单元全面取代。在伺服控制方面将逐步转变为软件控制，以便在伺服系统中应用现代先进的控制方法。数字化控制相比传统控制方法，在响应速度和运动精度等方面得到了全面提升。

 4. 人机协作

近年来SCARA机器人在人机协作方面取得了突破性进展，SCARA机器人更加柔性化，采用引导式编程，降低了对系统集成技术人才的要求，便于自动化生产线改造。

联系方式：张工15610907174（同微）