SCARA機(jī)器人有3個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其軸線相互平行，在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向。另一個關(guān)節(jié)是移動關(guān)節(jié)，用于完成末端件在垂直于平面的運(yùn)動。手腕參考點的位置是由兩旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的角位移φ1和φ2，及移動關(guān)節(jié)的位移z決定的，即p=f(φ1,φ2,z)，如圖所示。這類機(jī)器人的結(jié)構(gòu)輕便、響應(yīng)快，例如Adept1型SCARA機(jī)器人運(yùn)動速度可達(dá)10m/s，比一般關(guān)節(jié)式機(jī)器人快數(shù)倍。它*適用于平面定位，垂直方向進(jìn)行裝配的作業(yè)。
SCARA系統(tǒng)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(tǒng)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(jié)構(gòu)，類似人的手臂，可以伸進(jìn)有限空間中作業(yè)然后收回，適合于搬動和取放物件，如集成電路板等。
1978年，日本山梨大學(xué)牧野洋發(fā)明SCARA，該機(jī)器人具有四個軸和四個運(yùn)動自由度，(包括沿X,Y,Z方向的平移和繞Z軸的旋轉(zhuǎn)自由度)。
如今SCARA機(jī)器人還廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)、汽車工業(yè)、電子產(chǎn)品工業(yè)、藥品工業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。它的主要職能是搬取零件和裝配工作。它的**個軸和第二個軸具有轉(zhuǎn)動特性，第三和第四個軸可以根據(jù)工作的需要的不同，制造成相應(yīng)多種不同的形態(tài)，并且一個具有轉(zhuǎn)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(qū)域。
SCARA機(jī)器人可以被制造成各種大小，*常見的工作半徑在100毫米至1000毫米之間，此類的SCARA機(jī)器人的凈載重量在1千克至200千克之間。
SCARA機(jī)器人有怎樣的機(jī)械結(jié)構(gòu)
SCARA機(jī)器人外形大致如下圖如示，第1、2軸結(jié)構(gòu)相同，都是伺服電機(jī)加諧波減速機(jī)傳動。當(dāng)于，出于成本的考慮，也有將伺服電機(jī)換成步機(jī)電機(jī)，或者將諧波減速機(jī)換成行星減速機(jī)或者RV減速機(jī)的。但目前的SCARA機(jī)器人的第1、2軸還是主要以伺服電機(jī)加諧波減速機(jī)。
SCARA機(jī)器人3、4軸設(shè)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(qū)動是分離的，分花鍵軸、滾珠絲桿各一根，由兩個電機(jī)分別驅(qū)動升降與旋轉(zhuǎn)兩個自由度，典型的設(shè)計為YAMAHA的SCARA設(shè)計，如下圖中YAMAHA公司產(chǎn)品手冊中介紹圖片。
第二類為耦合式，即3軸與4軸的驅(qū)動的耦合的，相互影響的，由一根滾珠絲桿花鍵軸實現(xiàn)。單個電機(jī)無法實現(xiàn)單獨的旋轉(zhuǎn)或升降，必須兩個電機(jī)同時驅(qū)動才能實現(xiàn)。
解耦式的結(jié)構(gòu)優(yōu)點是設(shè)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(jié)構(gòu)優(yōu)點是設(shè)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(jī)的分布，減速裝置的設(shè)計有多種形式，各有優(yōu)劣.
