時(shí)間:2019-01-15 19:02:28來(lái)源:機(jī)器人庫(kù)
導(dǎo)讀:一般直角坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人的手臂可以垂直上下移動(dòng)(Z軸方向),并可以沿著滑架和橫梁上的導(dǎo)軌進(jìn)行水平二維平面的移動(dòng)(X、Y方向)。顯然直角坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人有三個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié),即3個(gè)自由度。
1、直角坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人
手部空間的位置變化是通過(guò)沿著三個(gè)相互垂直的軸線移動(dòng)來(lái)實(shí)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(cè)作業(yè)。一般直角坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人的手臂可以垂直上下移動(dòng)(Z軸方向),并可以沿著滑架和橫梁上的導(dǎo)軌進(jìn)行水平二維平面的移動(dòng)(X、Y方向)。顯然直角坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人有三個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié),即3個(gè)自由度。
優(yōu)點(diǎn):
·結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;
·編程容易,在X、Y、Z三個(gè)方向的運(yùn)
動(dòng)沒(méi)有耦合,便于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì);
·直線運(yùn)動(dòng)速度快,定位精度高,蔽障性能較好;
缺點(diǎn)和問(wèn)題:
·動(dòng)作范圍小,靈活性較差;
·導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,維護(hù)比較困難,導(dǎo)軌暴露面大,不如轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)密封性好;
·結(jié)構(gòu)尺寸較大,占地面積較大;
·移動(dòng)部分慣量較大,增加了對(duì)驅(qū)動(dòng)性能的要求;
GND@ZLA4_LDBYHDCY((BEKH
2、圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人
圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,有兩個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié),末端操作器的安裝軸線的位姿由(z,r,θ)坐標(biāo)予以表示,其主體具有3個(gè)自由度:腰部轉(zhuǎn)動(dòng)、升降運(yùn)動(dòng)、手臂伸縮運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)點(diǎn):
·控制精度較高,控制較簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)緊湊;
·對(duì)比直角坐標(biāo)形式,在垂直和經(jīng)向的兩個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以采用伸縮套簡(jiǎn)式結(jié)構(gòu),在腰部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以把手臂縮回,從而減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,改善了力學(xué)負(fù)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(yùn)動(dòng)速度。
缺點(diǎn)和問(wèn)題:
·由于機(jī)身結(jié)構(gòu)的原因,手臂不能到達(dá)底部,末端操作器離z軸愈遠(yuǎn),減小了機(jī)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(biāo)型工業(yè)機(jī)器人
球坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)和一個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié),末端操作器的安裝軸線的位姿由(θ,φ,r)坐標(biāo)予以表示。機(jī)械手能夠里外伸縮移動(dòng),在垂直平面內(nèi)擺動(dòng)已經(jīng)繞底座在水平面內(nèi)移動(dòng),因?yàn)檫@種機(jī)器人的工作空間形成球面的一部分。
特點(diǎn):
·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(wèn)題;
4、關(guān)節(jié)坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人
主要由底座、大臂和小臂組成。大臂和小臂間的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)稱為肘關(guān)節(jié),大臂和底座間的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)稱為肩關(guān)節(jié)。底座可以繞垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng),稱為腰關(guān)節(jié)。它是一種廣泛應(yīng)用的擬人化機(jī)器人。
優(yōu)點(diǎn):
·結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積?。?/p>
·靈活性好,手部到達(dá)位置好,具有較好
的蔽障性能;
·沒(méi)有移動(dòng)關(guān)節(jié),關(guān)節(jié)密封性能好,摩擦
小,慣量??;
·關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力小,能耗較低;
缺點(diǎn)和問(wèn)題:
·運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在平衡問(wèn)題,控制存在耦合;
·當(dāng)大臂和小臂舒展開(kāi)時(shí),機(jī)器人結(jié)構(gòu)剛度較好。
5、并聯(lián)型工業(yè)機(jī)器人
并聯(lián)型機(jī)構(gòu),是動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)通過(guò)至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)鏈相連接,機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度,且以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)。
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