在典型的機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中,通常將各類工業(yè)機(jī)器人按照坐標(biāo)形式進(jìn)行分類,主要分為直角坐標(biāo)機(jī)器人、柱面坐標(biāo)機(jī)器人、球面坐標(biāo)機(jī)器人以及多關(guān)節(jié)型機(jī)器人,這些機(jī)器人基本涵蓋了所有的工業(yè)機(jī)器人手臂,下面圣瑞小編就為大家詳細(xì)介紹工業(yè)機(jī)器人按坐標(biāo)形式的分類。
工業(yè)機(jī)器人按坐標(biāo)形式的分類
一、直角坐標(biāo)機(jī)器人
直角坐標(biāo)機(jī)器人具有空間上相互垂直的多個(gè)直線移動(dòng)軸,通常為3個(gè)軸,通過直角坐標(biāo)方向的3個(gè)獨(dú)立自由度確定其手部的空間位置,其動(dòng)作空間為一長方體。
優(yōu)缺點(diǎn):直角坐標(biāo)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單、剛性好,但缺點(diǎn)是在機(jī)器人動(dòng)作范圍內(nèi),必須有沿軸線前后方向的移動(dòng)空間,空間利用率較低。
二、柱面坐標(biāo)系機(jī)器人
柱面坐標(biāo)機(jī)器人主要由旋轉(zhuǎn)基座、垂直移動(dòng)和水平移動(dòng)軸構(gòu)成,R、θ和Z為坐標(biāo)系的三個(gè)坐標(biāo),具有一個(gè)回轉(zhuǎn)和兩個(gè)平移自由度,其動(dòng)作空間呈圓柱形。其中R表示手臂的徑向長度,θ表示手臂的角位置,Z表示垂直方向上手臂的位置。
優(yōu)缺點(diǎn):柱面坐標(biāo)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單,定位精度高,空間軌跡易于求解;動(dòng)作范圍相對較小,設(shè)備的空間因數(shù)較低。
三、球面坐標(biāo)機(jī)器人
球面坐標(biāo)機(jī)器人又稱為極坐標(biāo)型機(jī)器人,結(jié)構(gòu)如圖所示,R、θ和β為坐標(biāo)系的三個(gè)坐標(biāo),具有平移、旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)三個(gè)自由度,動(dòng)作空間形成球面的一部分。其機(jī)械手能夠作前后伸縮移動(dòng)、在垂直平面上擺動(dòng)以及繞底座在水平上轉(zhuǎn)動(dòng)。其中R表示手臂的徑向長度,θ表示繞手臂支承底座垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角,β表示手臂在鉛錘面內(nèi)的擺動(dòng)角。
優(yōu)缺點(diǎn):球面坐標(biāo)機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊,所占空間體積小于直角坐標(biāo)和柱面坐標(biāo)機(jī)器人。
四、多關(guān)節(jié)型機(jī)器人
多關(guān)節(jié)型機(jī)器人由多個(gè)旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)機(jī)構(gòu)組合而成。這類機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊工作空間大、動(dòng)作更接近人的動(dòng)作,對涂裝、裝配、焊接等多種作業(yè)都有良好的適應(yīng)性,應(yīng)用范圍越來越廣。其擺動(dòng)方向主要有鉛錘方向和水平方向兩種,因此這類機(jī)器人又可分為垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人和水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人。
1、垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人
垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人它模擬了人類的手臂功能,是以其各相鄰運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的相對角位移作為坐標(biāo)系的。θ、α和φ為坐標(biāo)的三個(gè)坐標(biāo),這種機(jī)器人的動(dòng)作空間近似一個(gè)球體,所能到達(dá)區(qū)域的行傳取決于兩個(gè)臂的長度比例,因此也稱為多關(guān)節(jié)球面機(jī)器人。其中θ表示繞底座鉛錘軸的轉(zhuǎn)角,φ表示過底座的水平線與初始臂之間的夾角,α表示第二臂相對于初始臂的轉(zhuǎn)角。
優(yōu)缺點(diǎn):垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)是可以自由地實(shí)現(xiàn)三維空間地各種姿勢,可以生成各種復(fù)雜形狀地軌跡,且動(dòng)作范圍很寬;缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度較低,動(dòng)作的位置精度較低。
2、水平多關(guān)節(jié)型機(jī)器人
水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上具有串聯(lián)配置的兩個(gè)能夠在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的手臂,其自由度可以根據(jù)用途選擇2到4個(gè),ω1、ω2、ω3是繞著各軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),Z是在垂直方向做上下移動(dòng),其動(dòng)作空間為一圓柱體。
優(yōu)缺點(diǎn):水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)是在垂直方向上的剛性好,能方便地實(shí)現(xiàn)維平面上的動(dòng)作,在裝配作業(yè)中得到普遍應(yīng)用。
以上就是圣瑞小編為大家整理的工業(yè)機(jī)器人按坐標(biāo)形式的分類及其各自的優(yōu)缺點(diǎn),希望能對大家有所幫助。洛陽圣瑞智能機(jī)器人有限公司是主要以研發(fā)生產(chǎn)各類特種機(jī)器人、工業(yè)4.0教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備及生產(chǎn)線設(shè)計(jì)制造的企業(yè),目前研發(fā)生產(chǎn)的爬壁機(jī)器人在各地都實(shí)現(xiàn)了以器代人的高空壁面作業(yè),如有需要可以在我們的網(wǎng)站留言,或者撥打客服電話進(jìn)行詳細(xì)咨詢。