针对管道施工现场的实际情况,该管道机械手系统采用挖掘机为载体,管道铺设的过程中要实现对管道的精确控制,需要管道在三维空间自由运动.由于管道为轴对称的空心圆柱体,所以绕管道轴线转动的自由度不予考虑.为使机械手结构简单、方便控制,管道在垂直方向的运动由挖掘机实现,机械手机械结构如图1所示.
 

图一

 
    机械手主要由连接机构、十字导轨、驱动机构和具有自锁功能的叉式提升机构组成.机械手有4个自由度:绕垂直于管道轴线的垂直轴线转动,沿管道轴线方向移动和垂直管道轴线方向的水平移动,以及绕垂直于管道轴线的水平轴线转动.机械手的4个自由度加上挖掘机的自由度,整个工作系统在三维工作空间中可以实现全方位运动。