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工业机器人机械手臂的自由度介绍

2016年09月30日10:09 博立斯

  工业机器人机械手臂是机械人技术领域中得到较为广泛实际应用的自动化机械装置,在工业制造、医学诊治、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同,但它们都有一个共同的特点,就是能够接受指令,准确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。


机器人机械手


  工业机器人机械手臂根据结构形式的不同分为多关节机械手臂,直角坐标系机械手臂,球坐标系机械手臂,极坐标机械手臂,柱坐标机械手臂等。在工业机器人中,通常把传送机构的运动称为传送机构的自由度。人从手指到肩部共有27个自由度。而将机械手的手臂也制成这样多的自由度,既困难又不需要。从力学的角度分析,物件在空间只有6个自由度。因此为抓取和传送在空间不同位置和方位物件,传送机构也应具有6个自由度。常用的机械手传送机构的自由度还多为少于7个的。一般的专门机械手只有2~4个自由度,而通用机械手则多数为3~7个自由度(这里所说的自由度数目,均不包括手指的抓取动作)。


  下面我们看看这三款工业机器人机械手的自由度


  六轴关节机器人机械手有X移动,Y移动,Z移动,X转动,Y转动,Z转动六个自由度组成。


  水平多关节机械手臂一般有三个主自由度,Z1转动,Z2转动,Z移动。通过在执行终端加装X转动,Y转动可以到达空间内的任何坐标点。


  直角坐标系机械手臂有三个主自由度。X移动,Y移动,Z移动组成,通过在执行终端加装X转动,Y转动,Z转动可以到达空间内的任何坐标点。


  对于工业应用来说,有时并不需要机器人机械手具有完整的六个自由度,而只需其中的一个或几个自由度。直角坐标系机械手臂可以由单轴机械手臂组合而成。单轴机械手臂作为一个组件在工业中应用广泛。单轴机械手臂的组件化大大降低了工业设计的成本,因制造商拥有良好的质量保证和批量生产的优势,使用组件比自行设计机械手臂更具优势。


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