機(jī)械手應(yīng)能按要求完成一系列動(dòng)作，包括伸縮、回轉(zhuǎn)、升降、手腕動(dòng)作等。 由于每一個(gè)液壓伺服系統(tǒng)的原理均相同，現(xiàn)僅以伸縮運(yùn)動(dòng)伺服系統(tǒng)為例，介紹其工作原理。

如圖17-14所示為機(jī)械手手臂伸縮運(yùn)動(dòng)電液伺服系統(tǒng)原理圖。系統(tǒng)主要由電放大器 １ 、電液伺服閥 ２ 、液壓缸 ３ 、機(jī)械手手臂 ４ 、齒輪齒條機(jī)構(gòu) ５ 、電位器 ６ 和步進(jìn)電機(jī)７ 等元件 組成 。 指令信 號(hào)由 步進(jìn)電機(jī)發(fā)出。 步進(jìn)電機(jī)將數(shù)控裝置發(fā)出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移 ，其輸出轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比 ，輸出轉(zhuǎn)速與輸入脈沖頻率成正比。

步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與電位器的動(dòng)觸頭連接。 電位器輸出的微弱電壓經(jīng)放大器放大后產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)電流控制電液伺服閥，從而推動(dòng)液壓缸產(chǎn)生相應(yīng)的位移。其位移又通過齒條帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。由于電位器固定在齒輪上，因此 ，最終又使觸頭回到中位，從而控制機(jī)械手的伸縮運(yùn)動(dòng)。其工作過程如下：

當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出一定數(shù)量的脈沖時(shí) ，步進(jìn)電機(jī)就帶動(dòng)電位器的動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)動(dòng)，假定順時(shí)針轉(zhuǎn)過一定的角度 θ ，這時(shí) ，電位器輸出電壓為 u ，經(jīng)放大器放大后輸出電流i ，使電液伺服閥產(chǎn)生一定的開口量。 這時(shí)，電液伺服閥處于左位，壓力油進(jìn)入液壓缸左腔，推動(dòng)活塞帶動(dòng)機(jī)械手手臂右移，液壓缸右腔回油經(jīng)伺服閥流回油箱。 此時(shí)，機(jī)械手手臂上的齒條帶動(dòng)齒輪也作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) ，當(dāng)轉(zhuǎn)到 θf ＝ θ時(shí) ，動(dòng)觸頭回到電位器中位，電位器輸出電壓為零，放大器輸出電流也為零 ，電液伺服閥回到零位 ，沒有流量輸出 ，手臂即停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出反向脈沖時(shí)，步進(jìn)電機(jī)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) ，機(jī)械手手臂縮回。如圖17-15所示為機(jī)械手手臂伸縮運(yùn)動(dòng)伺服系統(tǒng)方塊圖。