SCARA機器人，即Selective Compliance AssemblyRobot Arm，又名水平多關節機器人，是工業機器人家庭應用非常廣泛的一個構型。

　　SCARA機器人有3個旋轉關節，其軸線相互平行，在平面內進行定位和定向。另一個關節是移動關節，用于完成末端件在垂直于平面的運動。手腕參考點的位置是由兩旋轉關節的角位移φ1和φ2，及移動關節的位移z決定的，即p=f(φ1,φ2,z)，如圖所示。這類機器人的結構輕便、響應快，例如Adept1型SCARA機器人運動速度可達10m/s，比一般關節式機器人快數倍。它最適用于平面定位，垂直方向進行裝配的作業。

　　1978年，日本山梨大學牧野洋發明SCARA，該機器人具有四個軸和四個運動自由度，(包括沿X,Y,Z方向的平移和繞Z軸的旋轉自由度)。

　　SCARA系統在x,y方向上具有順從性，而在Z軸方向具有良好的剛度，此特性特別適合于裝配工作，例如將一個圓頭針插入一個圓孔，故SCARA系統首先大量用于裝配印刷電路板和電子零部件；SCARA的另一個特點是其串接的兩桿結構，類似人的手臂，可以伸進有限空間中作業然后收回，適合于搬動和取放物件，如集成電路板等。

　　如今SCARA機器人還廣泛應用于塑料工業、汽車工業、電子產品工業、藥品工業和食品工業等領域。它的主要職能是搬取零件和裝配工作。它的第一個軸和第二個軸具有轉動特性，第三和第四個軸可以根據工作的需要的不同，制造成相應多種不同的形態，并且一個具有轉動、另一個具有線性移動的特性。由于其具有特定的形狀，決定了其工作范圍類似于一個扇形區域。

　　SCARA機器人可以被制造成各種大小，最常見的工作半徑在100毫米至1000毫米之間，此類的SCARA機器人的凈載重量在1千克至200千克之間。

近年來，六軸工業機器人發展迅速，基本每一家涉足機器人本體設計的廠商都首先發展六軸機器人，在中低端六軸工業機器人市場競爭日益激烈的情況，很多國產機器人廠商開始把目光投向了應用同樣的廣泛的SCARA機器人。企圖在低成本SCARA機器人中搶占先機。今天就帶大家揭開SCARA機器人的神秘面紗。

一、什么是SCARA機器人

SCARA機器人又稱水平多關節機器人。是一種圓柱坐標型的特殊類型的工業機器人。一般有4個自由度，可在包括沿X、Y、Z方向的平移和繞Z軸的旋轉。

二、SCARA機器人有怎樣的機械結構

機器人的內部細節設計都是各個機器人廠家的內部機密，筆者不可能拿到，即使拿到也不敢拿出來講。但是，從有限的資料中，我們還是可以總結出一些SCARA機器人通用結構設計。

SCARA機器人外形大致如下圖如示，第1、2軸結構相同，都是伺服電機加諧波減速機傳動。當于，出于成本的考慮，也有將伺服電機換成步機電機，或者將諧波減速機換成行星減速機或者RV減速機的。但目前的SCARA機器人的第1、2軸還是主要以伺服電機加諧波減速機。

SCARA機器人3、4軸設計就比較豐富多樣。從大類來分可以分兩類：第一類為解耦式，即3軸與4軸的驅動是分離的，分花鍵軸、滾珠絲桿各一根，由兩個電機分別驅動升降與旋轉兩個自由度。

第二類為耦合式，即3軸與4軸的驅動的耦合的，相互影響的，由一根滾珠絲桿花鍵軸實現。單個電機無法實現單獨的旋轉或升降，必須兩個電機同時驅動才能實現。

解耦式的結構優點是設計相對簡單，價格對比便宜，缺點是對花鍵軸與滾珠絲桿的平行度要求很高，裝配比較困難。而耦合式的結構優點是設計緊湊，重量較輕，缺點是滾珠絲桿花鍵軸價格高昂，廠家極少，基本屬于壟斷。

除了解耦式與耦合式的不同以外，不同廠家的SCARA對于3、4軸電機的分布，減速裝置的設計有多種形式，各有優劣，這里就不一一解釋。

此外簡單介紹一款比較特殊的SCARA機器人，由Staubli公司出品的TP80，該款SCARA機器人設計復雜巧妙，為目前世界上最快的SCARA機器人。下圖為該公司公開的專利示意圖。

三、SCARA機器人能做什么

說完SCARA機器人結構，自然要講SCARA機器人的應用。SCARA機器人的特點是負載小、速度快，因此其主要應用在快速分揀、精密裝配等3C行業、食品行業等領域。