對于工業機器人來說，搬運物料是其抓取作業方式中較為重要的應用之一。工業機器人作為一種具有較強通用性的作業設備，其作業任務能否順利完成直接取決于夾持機構，因此機器人末端的夾持機構要結合實際的作業任務以及工作環境的要求來設計，這導致了夾持機構結構形式的多樣化。

圖1 末端執行器要素、特征、參數的聯系

大多數機械式夾持機構為雙指頭爪式，根據手指運動方式的可分為：回轉型、平移型；夾持方式的不同又可分成內撐式與外夾式；根據結構特性可分為氣動式、電動式、液壓式及其組合夾持機構。

一、氣壓式末端夾持機構

氣壓傳動的氣源獲取較為方便，動作速度快，工作介質無污染，同時流動性優于液壓系統，壓力損失較小，適用于遠距離控制。以下為幾種氣動式機械手裝置：

1.回轉型連桿杠桿式夾持機構

該種裝置的手指（如V型手指、弧形手指）通過螺栓固定在夾持機構上，更換較為方便，因此能夠顯著擴大夾持機構的應用場合。

圖 2 回轉型連桿杠桿式夾持機構結構

2.直桿式雙氣缸平移夾持機構

這種夾持機構的指端通常安裝于配備有指端安裝座的直桿上，當壓力氣體進入單作用式雙氣缸的兩個有桿腔時，會推動活塞逐漸向中間移動，直至將工件夾緊。

圖3 直桿式雙氣缸平移夾持機構結構圖

3.連桿交叉式雙氣缸平移夾持機構

一般由單作用雙聯氣缸與交叉式指部構成。氣體進入氣缸的中間腔后，會推動兩個活塞往兩邊運動，從而帶動連桿運動，交叉式指端便會將工件牢牢固定；如果沒有空氣進入中間腔體，活塞會在彈簧推力的作用下復位，固定的工件會被松開。

圖4 交叉式雙氣缸平移夾持機構結構圖

4.內撐式連桿杠桿式夾持機構

通過四連桿機構實現力的傳遞，其撐緊方向和外夾式相反，主要用于抓取帶有內孔的薄壁工件。夾持機構撐緊工件后，為了確保其能夠順利的用內孔定位，通常安裝 3 個手指。

圖 5 內撐式連桿杠桿式夾持機構結構圖

5.固定式無桿活塞缸驅動的增力機構

固定式無桿活塞缸的氣動系統如下所示，該缸為單作用氣缸，反向靠彈簧力作用，由兩位三通電磁閥實現換向。

圖6 固定式無桿活塞缸的氣動系統

在無桿活塞缸的活塞徑向位置安裝有一個過渡滑塊，而在滑塊的兩端對稱地鉸接兩鉸桿，如果有外力作用于活塞，活塞便會左右運動，從而推動滑塊上下移動。當系統夾緊時，鉸點B將繞A點作圓周運動，而滑塊上下運動可增加一個自由度，用C點的擺動代替整個汽缸體的擺動。

圖7 固定式無桿活塞缸驅動的增力機構