简答题 工业机器人对臂部设计有什么基本要求？

考查要点：本题主要考查工业机器人臂部设计的核心要求，需结合机器人运动特性、承载能力、精度控制等角度分析。
解题思路：从机械结构设计和运动控制两个维度切入，重点考虑臂部在承载能力、运动精度、动态性能等方面的关键指标。
破题关键：

1. 承载能力：需满足负载需求，避免变形；
2. 运动特性：轻量化设计减少惯性，提高响应速度；
3. 精度与稳定性：保证轨迹跟踪和定位精度。

（1）足够的承载能力和刚度

承载能力指臂部能承受的最大负载（含自重和外部载荷），刚度指抵抗变形的能力。若承载能力不足，会导致臂部过载损坏；刚度不足则会引起振动或位置偏差。

（2）导向性要好

臂部运动需严格沿预定轨迹（如直线或圆弧），导向性由传动机构（如直线导轨、同步带）和控制系统配合实现，确保动作精准。

（3）重量和转动惯量要小

过重的臂部会增加驱动功率和能量消耗，转动惯量过大则降低动态响应速度。轻量化设计（如优化结构、选用铝合金）可提升性能。

（4）运动平稳、定位精度高

通过伺服电机和反馈控制系统抑制振动，保证低速爬行时的平滑性；高精度轴承和传动部件可减小 backlash（回差），提升定位精度。