图1 末端执行器要素、特征、参数的联系
大多数机械式夹持机构为双指头爪式，根据手指运动方式的可分为：回转型、平移型；夹持方式的不同又可分成内撑式与外夹式；根据结构特性可分为气动式、电动式、液压式及其组合夹持机构。
一、气压式末端夹持机构
气压传动的气源获取较为方便，动作速度快，工作介质无污染，同时流动性优于液压系统，压力损失较小，适用于远距离控制。以下为几种气动式机械手装置：
1.回转型连杆杠杆式夹持机构
该种装置的手指（如V型手指、弧形手指）通过螺栓固定在夹持机构上，更换较为方便，因此能够显著扩大夹持机构的应用场合。
图 2 回转型连杆杠杆式夹持机构结构
2.直杆式双气缸平移夹持机构
这种夹持机构的指端通常安装于配备有指端安装座的直杆上，当压力气体进入单作用式双气缸的两个有杆腔时，会推动活塞逐渐向中间移动，直至将工件夹紧。
图3 直杆式双气缸平移夹持机构结构图
3.连杆交叉式双气缸平移夹持机构
一般由单作用双联气缸与交叉式指部构成。气体进入气缸的中间腔后，会推动两个活塞往两边运动，从而带动连杆运动，交叉式指端便会将工件牢牢固定；如果没有空气进入中间腔体，活塞会在弹簧推力的作用下复位，固定的工件会被松开。
图4 交叉式双气缸平移夹持机构结构图
4.内撑式连杆杠杆式夹持机构
通过四连杆机构实现力的传递，其撑紧方向和外夹式相反，主要用于抓取带有内孔的薄壁工件。夹持机构撑紧工件后，为了确保其能够顺利的用内孔定位，通常安装 3 个手指。
图 5 内撑式连杆杠杆式夹持机构结构图
5.固定式无杆活塞缸驱动的增力机构
固定式无杆活塞缸的气动系统如下所示，该缸为单作用气缸，反向靠弹簧力作用，由两位三通电磁阀实现换向。
图6 固定式无杆活塞缸的气动系统
在无杆活塞缸的活塞径向位置安装有一个过渡滑块，而在滑块的两端对称地铰接两铰杆，如果有外力作用于活塞，活塞便会左右运动，从而推动滑块上下移动。当系统夹紧时，铰点B将绕A点作圆周运动，而滑块上下运动可增加一个自由度，用C点的摆动代替整个汽缸体的摆动。
图7 固定式无杆活塞缸驱动的增力机构
6.铰杆2杠杆串联增力机构的内夹持气动装置
当压缩空气的方向控制阀处于图所示左位工作状态时,气压缸的左腔即无杆腔进入压缩空气,活塞将在空气压力的作用下向右运动，使铰杆压力角α逐渐减小,借助角度效应将空气压力放大，接着将力传到恒增力杠杆机构杠杆上，作用力将被再一次放大，变为夹持工件的作用力 F。当方向控制阀处于右位工作状态时，气压缸的右腔即有杆腔进入压缩空气,推动活塞向左运动,夹持机构松开工件。
图8 铰杆2杠杆串联增力机构的内夹持气动机械手
二、气吸式末端夹持机构
气吸式末端夹持机构借助吸盘内的负压所形成的吸力来移动物体。主要用于抓取外形较大、厚度适中、刚性较差的玻璃、纸张、钢材等物体。根据负压产生方法可分为以下几种：
1.挤压式吸盘
吸盘内的空气由向下的挤压力排挤而出，使吸盘内部产生负压，形成吸力将物体吸住。用于抓取形状不大，厚度较薄且质量较轻的工件。
图9 挤压式吸盘结构图
2.气流负压式吸盘
控制阀将来自气泵的压缩空气自喷嘴喷入，压缩空气的流动会产生高速射流，从而带走吸盘内中的空气，如此便在吸盘内产生负压，负压所形成的吸力便可吸住工件。
图10 气流负压式吸盘结构图
3.真空泵排气式吸盘
利用电磁控制阀将真空泵与吸盘相联，当抽气时，吸盘腔内空气被抽走时，形成负压而吸住物体。反之，控制阀将吸盘与大气相联时，吸盘失去吸力而松开工件。
图11 真空泵排气式吸盘结构图
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