文 | 伯朗特机器人中心在当今高度自动化的工业环境中,工业机器人成为了不可或缺的助手和合作伙伴。
它们以其独特的能力和特点,在生产线上扮演着各种角色。
在庞大的机器人家族中,分为许多的小团队,他们依照不同的分类而被定义。
今天,我们要介绍的是,按臂部的运动形式分类的工业机器人。
机器人按臂部分类,可分为4种,分别是(1)直角坐标型机器人的臂部可沿三个直角坐标移动。
(2)圆柱坐标型机器人的臂部可作升降、回转和伸缩动作。
(3)球坐标型机器人的臂部能回转、俯仰和伸缩。
(4)关节型机器人的臂部有多个转动关节。
如何去区分他们?如果我们将机器人赋予"个性"特点,那么它们将变得更加生动有趣,就像是拥有自己独特魅力的伙伴一样。
这些机器人们就像是一个个拥有个性的角色,共同配合,为生产线带来了更高的效率和质量。
1. 直角坐标型机器人:"迅捷敏锐的快手"直角坐标型机器人以其快速而敏捷的动作而闻名。
它是靠着机架在相互垂直的三个坐标轴线方向上的移动,来实现末端执行机构在空间的位置的变化,也正是由于这种传动方式造就了这类机器人的传动精度高,运动平稳等优点,这类机器人常用在生产设备方面的上下料,以及高精度的装配和检测作业等场合。
它们可以在工厂中迅速而准确地搬运和定位物料。
类似于一位迅捷敏锐的快手,直角坐标型机器人能够快速响应指令,灵活地移动,将零件从一个位置转移到另一个位置。
它们的精准定位能力使得装配任务更加高效。
直角坐标型机器人具有结构简单、编程容易、高速定位精度和良好的避障性能等优点。
然而,它也存在动作范围有限、复杂的导轨结构、占地面积大和对驱动性能要求高等缺点和问题。
因此,在选择机器人类型时需综合考虑任务需求和场所限制。
2. 圆柱坐标型机器人:"沉稳而精准的工匠"圆柱坐标型机器人以其沉稳而精准的动作而著称,这类机器人主要是靠着回转台相对于基座回转,带动连接在它上面的其他所有的的机械臂跟着回转,另外加上机械臂在竖直方向的升降和前后方向的伸缩两个移动来实现末端执行机构在空间位置的改变。
它们可以在工厂中进行升降、回转和伸缩动作,类似于一位精湛的工匠。
圆柱坐标型机器人的动作精度非常高,能够准确地定位和装配零件,保证产品质量。
这种类型的机器人具有以下优点:控制精度高,控制较简单,结构紧凑。
在腰部的转动同时可以把手臂缩回去,从而减小了转动惯量,改善了力学负载。
然而,这种机器人的主要缺点是,由于机身结构的限制,手臂不能打到底部,从而限制了机器人的工作范围。
3. 球坐标型机器人:"多才多艺的艺术家"球坐标型机器人以其多功能和灵活性而闻名,类似于一位多才多艺的艺术家。
这类机器人主要是靠着回转台相对于基座回转,带动连接在它上面的其他所有的的机械臂跟着回转,另外加上机械臂在竖直方向的升降和前后方向的伸缩两个移动来实现末端执行机构在空间位置的改变。
球坐标型机器人在焊接、喷涂和装配等领域发挥着重要作用。
它们的占地面积小,结构紧凑,能够在狭小的空间中自由操作,为生产线带来了更大的灵活性和效率。
这种机器人的主要特点是占地面积小,结构紧凑,位置精度还行,但是躲避障碍物的性能较差,而且还存在平衡问题。
4. 关节型机器人:"灵活而精确的技术达人"关节型机器人模仿人的上肢的三个关节有着三个都是回转副的关节,分别命名为肩关节,肘关节和腕关节,具有灵活性和多自由度。
它们能够在各种复杂环境中进行精确的操作,类似于一位灵活而精确的技术达人。
关节型机器人具有占地面积小、避障能力强和能源消耗低的优点。
它们在物料搬运、协同作业和医疗手术等领域发挥着重要作用。
这类机器人具有以下优点:首先,它们的结构紧凑,占地面积最小,适用于空间有限的环境。
其次,它们具有较大的灵活性,手部能够到达较好的位置,具有良好的避障能力。
此外,这类机器人没有移动关节,关节的密封性能好,摩擦小,惯量也较小,使得其关节驱动力较小,能耗较低。
然而,这类机器人也存在一些缺点:在运动过程中存在平衡问题,其控制存在耦合现象,需要更复杂的控制算法来确保平衡性;当机器人的所有臂都展开时,机器人的结构刚度较差,可能会影响其精度和稳定性。
工业机器人的"个性"特点不仅为我们带来了有趣的想象,也提醒着我们,机器人不仅是生产力的象征,更是技术进步和人类智慧的结晶。
在未来,随着科技的不断发展,机器人们的"个性"特点将会不断丰富和完善,为工业生产和人类社会带来更加美好的未来。