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1、直角坐標型工業(yè)機器人
手部空間的位置變化是通過沿著三個相互垂直的軸線移動來實現(xiàn),常用于生產(chǎn)設(shè)備的上下料和高精度的裝配和檢測作業(yè)。一般直角坐標型工業(yè)機器人的手臂可以垂直上下移動(Z軸方向),并可以沿著滑架和橫梁上的導(dǎo)軌進行水平二維平面的移動(X、Y方向)。顯然直角坐標型工業(yè)機器人有三個移動關(guān)節(jié),即3個自由度。
優(yōu)點:
·結(jié)構(gòu)簡單;
·編程容易,在X、Y、Z三個方向的運
動沒有耦合,便于控制系統(tǒng)的設(shè)計;
·直線運動速度快,定位精度高,蔽障性能較好;
缺點和問題:
·動作范圍小,靈活性較差;
·導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,維護比較困難,導(dǎo)軌暴露面大,不如轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)密封性好;
·結(jié)構(gòu)尺寸較大,占地面積較大;
·移動部分慣量較大,增加了對驅(qū)動性能的要求;
GND ZLA4_LDBYHDCY((BEKH
2、圓柱坐標型工業(yè)機器人
圓柱坐標型工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,有兩個移動關(guān)節(jié)和一個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié),末端操作器的安裝軸線的位姿由(z,r,θ)坐標予以表示,其主體具有3個自由度:腰部轉(zhuǎn)動、升降運動、手臂伸縮運動。
優(yōu)點:
·控制精度較高,控制較簡單,結(jié)構(gòu)緊湊;
·對比直角坐標形式,在垂直和經(jīng)向的兩個往復(fù)運動可以采用伸縮套簡式結(jié)構(gòu),在腰部轉(zhuǎn)動時可以把手臂縮回,從而減少轉(zhuǎn)動慣量,改善了力學(xué)負載。
·空間尺寸較小,工作范圍較大,末端操作器可獲得較高的運動速度。
缺點和問題:
·由于機身結(jié)構(gòu)的原因,手臂不能到達底部,末端操作器離z軸愈遠,減小了機器人的工作范圍,其切向線位移的分辨精度就愈低。
3、球坐標型工業(yè)機器人
球坐標型工業(yè)機器人有兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)和一個移動關(guān)節(jié),末端操作器的安裝軸線的位姿由(θ,φ,r)坐標予以表示。機械手能夠里外伸縮移動,在垂直平面內(nèi)擺動已經(jīng)繞底座在水平面內(nèi)移動,因為這種機器人的工作空間形成球面的一部分。
特點:
·占地面積小,結(jié)構(gòu)緊湊,位置精度尚可;
·蔽障性能較差,存在平衡問題;
4、關(guān)節(jié)坐標型工業(yè)機器人
主要由底座、大臂和小臂組成。大臂和小臂間的轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)稱為肘關(guān)節(jié),大臂和底座間的轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)稱為肩關(guān)節(jié)。底座可以繞垂直軸線轉(zhuǎn)動,稱為腰關(guān)節(jié)。它是一種廣泛應(yīng)用的擬人化機器人。
優(yōu)點:
·結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積??;
·靈活性好,手部到達位置好,具有較好
的蔽障性能;
·沒有移動關(guān)節(jié),關(guān)節(jié)密封性能好,摩擦
小,慣量?。?/p>
·關(guān)節(jié)驅(qū)動力小,能耗較低;
缺點和問題:
·運動過程中存在平衡問題,控制存在耦合;
·當大臂和小臂舒展開時,機器人結(jié)構(gòu)剛度較好。
5、并聯(lián)型工業(yè)機器人
并聯(lián)型機構(gòu),是動平臺和定平臺通過至少兩個獨立的運動鏈相連接,機構(gòu)具有兩個或兩個以上自由度,且以并聯(lián)方式驅(qū)動的一種閉環(huán)機構(gòu)。