機械臂是機械人技術(shù)領(lǐng)域中得到最廣泛實際應(yīng)用的自動化機械裝置，能夠通過程序控制完成一系列操作，在接受指令后，可以精確的定位到三位（或二維）空間上的某一點進行作業(yè)，在工業(yè)制造、醫(yī)學治療、娛樂服務(wù)、軍事、半導體制造以及太空探索等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。

機械臂根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同分為多關(guān)節(jié)機械臂，直角坐標系機械臂，球坐標系機械臂，極坐標機械臂，柱坐標機械臂等。

常見的機械臂為六自由度機械臂，包括沿x軸平移，沿y軸平移，沿z軸平移，繞x軸轉(zhuǎn)動，繞y軸轉(zhuǎn)動，繞z軸轉(zhuǎn)動等六個操作，可以看成是水平多關(guān)節(jié)機械臂和直角坐標系機械臂構(gòu)成。

從驅(qū)動上來講，主要采用的是液壓驅(qū)動，即采用液壓缸來驅(qū)動手臂運動。也可采用氣動、電機傳動等形式。

眾所周知，機械臂的主要功能就是用于抓取移動，因為其精確的抓取方向以及快速的反應(yīng)，在工業(yè)中使用尤為突出，大大的降低了企業(yè)用人成本，同時還提高了生產(chǎn)效率，因此在智能制造中擁有著舉足輕重的地位。

2016年在亞馬遜分揀貨物挑戰(zhàn)賽上，來自荷蘭的代爾夫特理工大學，因其研發(fā)的獨臂機器人，最有可能接替亞馬遜倉庫員的工作，而贏得了比賽的冠軍。

亞馬遜分揀貨物比賽現(xiàn)場

這場亞馬遜分揀貨物挑戰(zhàn)賽上，共有16只隊伍。獲勝的荷蘭團隊，依靠著“高速度+精落點”拔得頭籌。這個獨臂機器人由吸盤、“兩指”夾持器和3D深度感應(yīng)攝像機等組裝。他們的獨臂機器人有分揀功能，能快速精確地從倉庫中找到20個指定的貨物，然后將貨物放回貨架并保持完整無損，重復來回都沒有問題，這對于快遞行業(yè)的分揀操作將會有突破性的改變，從根本上改變快遞行業(yè)的發(fā)展。

獨臂機器人的產(chǎn)生對許多電子商務(wù)公司來說，影響無疑是巨大的。這些公司可以依賴機器人，自動排序倉庫貨物，快速定位和交貨，而且最重要的是能夠節(jié)約成本。

當然，機械臂不僅能夠應(yīng)用在分揀貨物，還有其他用途。

假肢對于有身體殘疾的人很重要，可以幫助殘疾人完成日常工作和生活中的很多事情。機械臂在醫(yī)療行業(yè)中可以當做病人的假肢，完成吃飯，刷牙等一系列日常動作。由于機械臂更為智能，因此可以完成比現(xiàn)有假肢能達到的程度更復雜的動作，并且以更加貼近真實肢體的方式運動。

DEKA機械手臂

代表企業(yè)：DEKA機械手臂在今年早些時候得到美國FDA批準的DEKA手臂系統(tǒng)，目前可完成多種復雜而有力的動作。它是以電池供電的系統(tǒng)可以配置在肢體受損的肩關(guān)節(jié)、中上臂或中下臂，但不能是肘或腕關(guān)節(jié)。它的動作由肌電圖的電極控制。這種裝置中的肌電圖電極可以接收患者殘肢處肌肉收縮的電活動信號，肌電圖會把信號傳送到假肢的處理器上，處理器會將它們轉(zhuǎn)化為多達10種動作。

機械臂還可以用于外科的診斷與治療，提高手術(shù)的成功率，盡量減少病人的痛苦。

Dextre機械臂

代表企業(yè)：加拿大航天局用于研制空間站Canadarm、Canadarm2和Dextre機器人手臂的技術(shù)已經(jīng)適用于外科的診斷和治療。加拿大外科創(chuàng)新和發(fā)明中心已經(jīng)研發(fā)了圖像引導自主機器人（robot）（IGAR）用于診斷和治療癌癥腫瘤。基于Canadarm精準移動人和物體的能力，IGAR可用于活體檢測、結(jié)果分析和早期腫瘤的治療。

機械臂還可以仿生人臂，用人工智能的方式，完成一系列動作。

Festo機械臂

代表企業(yè)：Festo的仿生搬運助理有11個自由度，這使得它的動作更自由，并在任何方向上都能精確地捕捉物體。靈活的輔助系統(tǒng)的精確捕捉工具可以自主地抓住物體，而不需要手動操作或編程。它的手有一個球狀關(guān)節(jié)和一個帶自適應(yīng)手指的夾持器模塊。夾持器模塊的微型攝像頭和集成的圖像識別自動檢測和跟蹤目標物體，并啟動抓取的命令。也可以通過語音識別讓它接受語音命令去抓取、移動和放置物品。

好奇號火星探測器的擴展機器人手臂

好奇號火星探測器的擴展機器人手臂，是由美國宇航局研發(fā)的。

好奇號手臂和遙感桅桿攜帶科學儀器和其他工具，模仿肩、肘和腕的三關(guān)節(jié)手臂可以伸展至探測器身體的6.9英尺處，拿起661磅重的物體。

手臂的沖擊鉆和樣品處理系統(tǒng)為好奇號本身的兩臺儀器收集并準備石頭樣品。此外，手臂的末端有一個彩色攝像頭，一個元素識別儀，一個收集土壤樣品的勺子和一個清理巖石表面的刷子。探測器共攜帶了10臺儀器，包括一個氣象站。

多旋翼機器人

除此之外，旋翼機器人西班牙塞維利亞先進航天科技中心（CATEC）和塞維利亞大學的研究人員建立并展示了10款多旋翼機器人，每個手臂每組最多配置7個關(guān)節(jié)，多種傳感器，并用3D地圖和主要信息編程。這里展示的三連桿臂安裝在一個四旋翼飛行器上，包括控制電子裝置和兩個伺服驅(qū)動器，它們驅(qū)動前兩個關(guān)節(jié)以盡量減少機器人中心位置的質(zhì)量。驅(qū)動末端執(zhí)行器的伺服位于第二個連接的末端。前兩個連接時點陣結(jié)構(gòu)，可以減輕重量。

機械臂可以應(yīng)用于精確計算上，依靠編程系統(tǒng)，達到精確度量。

FLX.ARM.S16.ZX8機器人

代表企業(yè)：FLX.ARM.S16.ZX8機器人首款模型FLX.ARM.S16.ZX8是基于閉環(huán)運動控制平臺，集成了超高分辨率光學編碼器作為反饋，絕對定位重復重復精度達0.001英寸，并具有碰撞檢測。其模塊化的工具架包括了一個由絲狀驅(qū)動的集成金屬E3D熱端，一個拾取-放置工具架，一個輕型銑削工具架和一個探頭。

機器人手臂在X-Y軸的動作范圍為16英寸，Z軸為8英寸，工作范圍非常大。FLEX.IDE手臂設(shè)計和制造軟件具有一個獨立于平臺的客戶端和高性能服務(wù)器處理的客戶端-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。

機械臂在教育行業(yè)，也可以作為模型的存在，小孩子們可以通過原件組合成一套完整的機械臂。

DarthVaderarm機器人手臂

代表企業(yè)：DarthVaderarm機器人手臂，可以教孩子們組建機器人。該套件包括45個部件，它們相互嚙合在一起組成一個長約16英寸手臂?；系目刂谱屇憧梢酝ㄟ^杠桿旋轉(zhuǎn)、伸展或收縮手臂，并使手指聚合以抓住物體。

除此之外，機械臂還可以用于手勢控制，抽象觸感等領(lǐng)域，在中國制造2025到來之際，占據(jù)智能制造中的一席之地。