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工業機器人按坐標形式的分類有哪些?優缺點如何?

時間:2021-02-20 14:48:42 點擊:4063 次 來源:洛陽圣瑞智能機器人有限公司

  在典型的機器人機構運動中,通常將各類工業機器人按照坐標形式進行分類,主要分為直角坐標機器人、柱面坐標機器人、球面坐標機器人以及多關節型機器人,這些機器人基本涵蓋了所有的工業機器人手臂,下面圣瑞小編就為大家詳細介紹工業機器人按坐標形式的分類。


工業機器人按坐標形式的分類


  一、直角坐標機器人


  直角坐標機器人具有空間上相互垂直的多個直線移動軸,通常為3個軸,通過直角坐標方向的3個獨立自由度確定其手部的空間位置,其動作空間為一長方體。
  優缺點:直角坐標機器人結構簡單、剛性好,但缺點是在機器人動作范圍內,必須有沿軸線前后方向的移動空間,空間利用率較低。

  二、柱面坐標系機器人


  柱面坐標機器人主要由旋轉基座、垂直移動和水平移動軸構成,R、θ和Z為坐標系的三個坐標,具有一個回轉和兩個平移自由度,其動作空間呈圓柱形。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。
  優缺點:柱面坐標機器人結構簡單,定位精度高,空間軌跡易于求解;動作范圍相對較小,設備的空間因數較低。

  三、球面坐標機器人


  球面坐標機器人又稱為極坐標型機器人,結構如圖所示,R、θ和β為坐標系的三個坐標,具有平移、旋轉和擺動三個自由度,動作空間形成球面的一部分。其機械手能夠作前后伸縮移動、在垂直平面上擺動以及繞底座在水平上轉動。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動角,β表示手臂在鉛錘面內的擺動角。
  優缺點:球面坐標機器人結構緊湊,所占空間體積小于直角坐標和柱面坐標機器人。
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  四、多關節型機器人


  多關節型機器人由多個旋轉和擺動機構組合而成。這類機器人結構緊湊工作空間大、動作更接近人的動作,對涂裝、裝配、焊接等多種作業都有良好的適應性,應用范圍越來越廣。其擺動方向主要有鉛錘方向和水平方向兩種,因此這類機器人又可分為垂直多關節機器人和水平多關節機器人。

  1、垂直多關節型機器人


  垂直多關節機器人它模擬了人類的手臂功能,是以其各相鄰運動構件的相對角位移作為坐標系的。θ、α和φ為坐標的三個坐標,這種機器人的動作空間近似一個球體,所能到達區域的行傳取決于兩個臂的長度比例,因此也稱為多關節球面機器人。其中θ表示繞底座鉛錘軸的轉角,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角。

  優缺點:垂直多關節機器人的優點是可以自由地實現三維空間地各種姿勢,可以生成各種復雜形狀地軌跡,且動作范圍很寬;缺點是結構剛度較低,動作的位置精度較低。


  2、水平多關節型機器人


  水平多關節機器人在結構上具有串聯配置的兩個能夠在水平面內旋轉的手臂,其自由度可以根據用途選擇2到4個,ω1、ω2、ω3是繞著各軸做旋轉運動,Z是在垂直方向做上下移動,其動作空間為一圓柱體。
  優缺點:水平多關節機器人的優點是在垂直方向上的剛性好,能方便地實現維平面上的動作,在裝配作業中得到普遍應用。

  以上就是圣瑞小編為大家整理的工業機器人按坐標形式的分類及其各自的優缺點,希望能對大家有所幫助。洛陽圣瑞智能機器人有限公司是主要以研發生產各類特種機器人、工業4.0教學實訓設備及生產線設計制造的企業,目前研發生產的爬壁機器人在各地都實現了以器代人的高空壁面作業,如有需要可以在我們的網站留言,或者撥打客服電話進行詳細咨詢。
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