机器人的（de）传动和布局（jú）设计（jì）从理（lǐ）论上讲应（yīng）该是（shì）比（bǐ）较成熟的领域，如果有样机，拆开一（yī）看就可（kě）以知道（dào）大部分（fèn）的结构。但是在结构优化（huà）设计经验、装（zhuāng）配规范的标准化、零（líng）配件的按需定制以及（jí）供（gòng）应链（liàn）优化等方面国内厂商还需要很（hěn）长（zhǎng）时间的（de）积累。

本文以KUKA为例（lì），分协作机器人iiwa和传（chuán）统机器人KR两个大系（xì）列。

协作机器人iiwa

当前（qián）主流的协作机器人都采用“模块化（huà）”思想的关节（jiē）设计，采用直（zhí）驱电机+谐波减速器的方（fāng）式，每个关节的内部结构基本一致，只是（shì）大（dà）小不太一样，例如iiwa的（de）每个轴基（jī）本都（dōu）是下图这样：

每一个关节中都包含了（le）电机、伺服驱动、谐（xié）波减速器、电机端编码器、关（guān）节端位置（zhì）传感器和力矩（jǔ）传感器（qì），电机和（hé）减速器采用（yòng）直连。

整（zhěng）个关节在机器人内部的布局（jú）如下：

对（duì）于KR系列（liè）这一类（lèi）的（de）传统（tǒng）机器人来（lái）讲（jiǎng），末（mò）端的布局一般（bān）按照满足“三（sān）轴轴线交于一点”的基（jī）本原则来做，主要（yào）区（qū）别在于（yú）三个电机的（de）布置（zhì）和传动方式。

KUKA之前的很多机（jī）器人（rén）都采用4、5、6三轴电机布置在小（xiǎo）臂（bì）后方，通过同心轴+伞（sǎn）齿轮（lún）/同步带的方式传动到手腕的方式，以KR5为例：

三（sān）个电机的动力通过同（tóng）心轴传（chuán）到手腕，腕部结构如下：

放大图：

总结

近几年KUKA新推出的agilus系列机器人（rén）为了追求纤细紧凑的外表（biǎo），采用了将4、5、6三（sān）轴电机（jī）内置在小臂内（nèi）部的方（fāng）式。

其（qí）实（shí）就传（chuán）统工业机器（qì）人来讲（jiǎng），各家主要的差别在于5轴和6轴的布置方式，外资品（pǐn）牌借助于（yú）深厚的设计功底（dǐ）和强大（dà）的定制能力，普遍（biàn）采用齿轮或者同步带的方式用（yòng）作动力传（chuán）输（shū），将电机布置的比较靠后，因此机器人小臂（bì）和（hé）手腕部位做的比较（jiào）紧凑。

而国产厂商（shāng）受限于（yú）成品电机的尺寸、齿轮的精度和噪音、装配（pèi）经（jīng）验不足的问（wèn）题，5、6轴多采用直连或者单同步带的方式（shì），导（dǎo）致（zhì）腕（wàn）部（bù）尺（chǐ）寸（cùn）普遍偏大。

机械是一门博大精深的学科，可惜（xī）国内（nèi）总（zǒng）是有（yǒu）一种“机械很简单”的论调。