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知乎网友提议了一个题目：

"为甚么死板人不哄骗滚珠丝杠启动扭转自如度下降延缓器成本？"

题目描摹

死板伺服用多级延缓器效率低下，摆线针轮或谐波延缓机对材料有较高请求成本腾贵，为甚么不像生物关节同样哄骗高效率而极低成本的滚珠丝杠云云的直线实行器将直线行动变化为对死板人关节轴的扭转行动？

贴个罕用谐波延缓器的图，中央阿谁薄壁的筒状组织即是柔轮，前方是谐波产生器原来不是一个正圆，每扭转一圈使柔轮变形一次。柔轮的齿与刚轮啮合的力传播到外圆Circularspline上，发动扭转一个齿抵达极高延缓比的轻量化高效传动的目标。能够看出云云的组织对柔轮材料请求很高时时制品很昂贵。典范的KUKA六自如度死板人，个中前三个自如度在基座和手臂上，经受力臂较量大负载请求较高，后三个自如度在手腕上重要目标是实行末了工件的全方位调换。因而，归纳一下：Pros:

典范的滚珠丝杠90%以上效率并不比谐波延缓这类高效率大延缓比延缓器差。

滚珠丝杠同时多道滚珠并行受力，抗攻击前提比谐波延缓这类仰仗高材料请求的韧性柔轮少许齿尖经受攻击是以形成高成本的扭转延缓器看起来要公道不少。

抛开保守扭转延缓器组织紧凑便利装置策画的上风，滚珠丝杠组织浅显适用遍及成本特别廉价，有期盼哄骗在死板人重要臂关节上大幅下降多自如度死板人成本。

按这个思绪，脑补一下造出来的死板臂就会像是云云，满满的带伺服电动推杆的仪表（液压霸们请将此题看做“为甚么不必伺服电动推杆代替液压缸用于袖珍化设立”）。

Cons:一些推测:

一个大概的谜底是从前滚珠丝杠经过力臂变化对轴扭转行动具备神奇角题目操纵进程非线性给操纵器策画带来难度，然而第一该进程数学模子浅显第二目前各样先进操纵方法特别是视觉等自动闭环襄理的进展大概给这一题目带来协助，大概受制于现有死板臂产业编制云云新式的架构难以获得哄骗？

第二个大概的谜底是譬喻滚珠丝杠行动传播弗成逆，这给一些畛域的运用（譬喻掉电彻底就变为一僵尸了抓一半停在地面彻底扭不归来，这在一些形势大概是致命的）带来艰巨。然而哄骗监控组织应变力自动赔偿等办法也能几何挽救这一艰巨。

我料想另一个大概的谜底是用于这类用处须要滚珠丝杠抗弯矩，显然这切实是不公道的，有须要革新吗？

尚有一个大概是丝杠行动副险些弗成逆的行动传播给示教涌现建造了艰巨，自然束缚计划有，然而和典范的产业死板人适用习惯差别较量大。

其它多连杆形成的过错影响也较量大，在Delta死板人中过错被并联对消，而关于丝杠连杆启动的机构来讲过错增大。

WorkEnvelope是硬伤中的硬伤。

关于这个题目，知乎用户王哲给出了本身的偏见：

王哲释疑

为甚么不采取直线转扭起色构，首先是办事域的题目！其切实题主的题目描摹内部，谜底曾经跃然纸上了。

这是题主供给的直线-扭起色构的例子发掘机的示企图，办事域大要标出来以下图：

而一个罕用功业死板人办事域是云云的：

办事域规模和本身材积之比，死板人深切于1，而直线转扭起色构远小于1，并且多关节死板人在空间域内可来到规模极广，柔性极强。

直线转扭起色构弊端是致命的。产业死板人在成本和效率，很重景况下原来比不上专用死板hardautomation，然而它之因而受招待，就在与其柔性和通用性，在策画枢纽不须要做太多过问性考证和死板和组织策画。

而柔性和通用性，是设立在大办事域和及其自如的来到才略上的，譬喻：

做焊接工艺的光阴，要草率不少形态不特定的工件，假若死板手能抵达那处，不能来到那处受极大束缚，这类设立根蒂不会有人采取。

做machinetending运用，或许画个示企图就OK，由于众人都晓得只需死板人放下去，过问方面不会成为太大题目，只需姿势和装置场所做些细微调换就能够。

试试，在云云的场景里用发掘机近似的机构，在策画枢纽绝对是个恶梦。

原来上述一个弊端，就能够把那种机构枪毙了。自然尚有其余题目：

其次是空间。

直线转扭起色构，说究竟即是一个杠杆，而一个杠杆一定要在臂上占用额外空间，咱们不商议办事域题目，就这个空间的增添，会致使洪量的行动过问。

三是光滑激发的题目。

滚珠丝杆是须要光滑的，并且他由于时时伸缩，有一些机构走漏在表面带着光滑脂。浑浊是一个题目，按时保护又是一个题目，目前死板人一两年才须要保护，是由于延缓机的关闭性，光滑脂不会洪量耗散也不会被浑浊。

四是分量。

别轻视这一点点分量，关于死板人多级传动来讲，分量形成的惯性及阻尼都市成倍夸大。

自然尚有其余题目，如操纵算法等，但这些与上述弊端，特别是办事域题目比起来，都是小题目了。

释疑增添

其它回复一下题主的增添疑难。

任何死板组织，任何东西都有优弊端，然而就针对任何特定用处而言，优弊端是有轻重之分的，也即是有权重。详细到产业死板人的用处上，这类组织的弊端是致命的，决意性的。

并且这个弊端是旨趣级的。

这是死板人的各轴示企图（每个死板人大厂家对各轴称谓不同样，SLURBT是Yaskawa的称谓，发那科称谓为J1-J6，ABB、库卡时时称谓为第1-6轴，这边为了便利，用Yaskawa的STU系统）。

首先咱们不商议图示中的S，R，T三个轴，只思量L，U，B三个轴。

看我画的草图：

每一个伸缩杆—反转的传动机构，在旨趣上，做动角度规模a在0a度，总规模弗成能抵达度。

理论中，丝杆推力F会因和启动杆的夹角b，被分解成顺着杆的径向力f2和笔直与杆的法向力f1，并且f1是灵验的，f2是失效的。而f1=F*sinb。由于b角度在亲近0和度光阴的极限场所，sinb会无尽亲近于0。

以及其余的死板束缚，a角能在30a之间就不错了。

而时时产业死板人的角度规模以下图。

三个轴，每个轴都将其做动规模紧缩了一半，因而来到域被过度紧缩。而如我所说，办事域和灵动的来到才略是多关节死板人的根蒂价钱。

你的策画就相当于说，你有一个策画能将船的造价下降一半，然而价钱是船不能浮在水面上了，这边就没有任何“好处弊端”可谈了。

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