工业机器人的分类,看看你知道几种?

机器人运动形态分类

(1)直角坐标型工业机器人

手部空间的位置变化是通过沿着三个相互垂直的轴线移动来实现,常用于生产设备的上下料和高精度的装配和检测作业。一般直角坐标型工业机器人的手臂可以垂直上下移动(Z轴方向),并可以沿着滑架和横梁上的导轨进行水平二维平面的移动(X、Y方向)。显然直角坐标型工业机器人有三个移动关节,即3个自由度。

优点:

• 结构简单;

• 编程容易,在X、Y、Z三个方向的运

动没有耦合,便于控制系统的设计;

• 直线运动速度快,定位精度高,蔽障性能较好;

缺点和问题:

• 动作范围小,灵活性较差;

• 导轨结构较复杂,维护比较困难,导轨暴露面大,不如转动关节密封性好;

• 结构尺寸较大,占地面积较大;

• 移动部分惯量较大,增加了对驱动性能的要求;

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(2)圆柱坐标型工业机器人

圆柱坐标型工业机器人结构示意图如图所示,有两个移动关节和一个转动关节,末端操作器的安装轴线的位姿由(z,r,θ)坐标予以表示,其主体具有3个自由度:腰部转动、升降运动、手臂伸缩运动。

优点:

• 控制精度较高,控制较简单,结构紧凑;

• 对比直角坐标形式,在垂直和经向的两个往复运动可以采用伸缩套简式结构,在腰部转动时可以把手臂缩回,从而减少转动惯量,改善了力学负载。

• 空间尺寸较小,工作范围较大,末端操作器可获得较高的运动速度。

缺点和问题:

• 由于机身结构的原因,手臂不能到达底部,末端操作器离z轴愈远,减小了机器人的工作范围,其切向线位移的分辨精度就愈低。

(3)球坐标型工业机器人

球坐标型工业机器人有两个转动关节和一个移动关节,末端操作器的安装轴线的位姿由(θ,φ,r)坐标予以表示。机械手能够里外伸缩移动,在垂直平面内摆动已经绕底座在水平面内移动,因为这种机器人的工作空间形成球面的一部分。

特点:

• 占地面积小,结构紧凑,位置精度尚可;

• 蔽障性能较差,存在平衡问题;

(4)关节坐标型工业机器人

主要由底座、大臂和小臂组成。大臂和小臂间的转动关节称为肘关节,大臂和底座间的转动关节称为肩关节。底座可以绕垂直轴线转动,称为腰关节。它是一种广泛应用的拟人化机器人。

优点:

• 结构紧凑,占地面积小;

• 灵活性好,手部到达位置好,具有较好

的蔽障性能;

• 没有移动关节,关节密封性能好,摩擦

小,惯量小;

• 关节驱动力小,能耗较低;

缺点和问题:

• 运动过程中存在平衡问题,控制存在耦合;

• 当大臂和小臂舒展开时,机器人结构刚度较好。

(5)并联型工业机器人

并联型机构,是动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接,机构具有两个或两个以上自由度,且以并联方式驱动的一种闭环机构。