【机械设计】工业机器人分类，你知道几个？

工业机器人按臂部的运动形式分为四种：

1.直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；

2.圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；

3.球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；

4.关节型的臂部有多个转动关节。

今天我们来细分一下工业机器人的四大类，看看你最熟悉的是哪一种？

   

多轴机器人又称单轴机械手、工业机械臂、电缸等，是以XYZ直角坐标系统为基本数学模型，以伺服电机、步进电机为驱动的单轴机械臂为基本工作单元，以滚珠丝杆、同步皮带、齿轮齿条为常用的传动方式所架构起来的机器人系统，可以完成在XYZ三维坐标系中任意一点的到达和遵循可控的运动轨迹。 

多轴机器人采用运动控制系统实现对其的驱动及编程控制，直线、曲线等运动轨迹的生成为多点插补方式，操作及编程方式为引导示教编程方式或坐标定位方式。

   

SCARA机器人是一种圆柱坐标型的特殊类型的工业机器人。SCARA机器人有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动。手腕参考点的位置是由两旋转关节的角位移φ1和φ2，及移动关节的位移z决定的，即p=f（φ1，φ2，z），如图所示。这类机器人的结构轻便、响应快，例如Adept 1型SCARA机器人运动速度可达10m/s，比一般关节式机器人快数倍。它最适用于平面定位，垂直方向进行装配的作业。

   

XY方向坐标（前后左右）

   

Z方向坐标（上下）

   

坐标机器人是能够实现自动控制的、可重复编程的、多自由度的、运动自由度建成空间直角关系的、多用途的操作机。其工作的行为方式主要是通过完成沿着X、Y、Z轴上的线性运动。坐标机器人采用运动控制系统实现对其的驱动及编程控制，直线、曲线等运动轨迹的生成为多点插补方式，操作及编程方式为引导示教编程方式或坐标定位方式。

   

作为一种成本低廉、系统结构简单的自动化机器人系统解决方案，坐标机器可以被应用于点胶、滴塑、喷涂、码垛、分拣、包装、焊接、金属加工、搬运、上下料、装配、印刷等常见的工业生产领域，在替代人工，提高生产效率，稳定产品质量等方面都具备显著的应用价值。

串联机器人其串联式结构是一个开放的运动链，其所有运动杆并没有形成一个封闭的结构链。串联机器人的工作空间大，运动分析比较容易可以避免驱动轴之间的耦合效应。但其机构各轴必须要独立控制，并且需要搭配编码器和传感器来提高机构运动时的精准度。

   

而并联机器人和传统工业用串联机器人在应用上构成互补关系，它是一个封闭的运动链。并联机器人不易产生动态误差，无误差积累精度较高。另外其结构紧凑稳定，输出轴大部分承受轴向力，机器刚性高，承载能力大。但是，并联机器人在位置求解上正解比较困难，而反解容易。

   

2自由度并联机器人

   

3自由度并联机器人

自由度并联机构种类较多，形式较复杂，一般有以下形式：

1.平面3自由度并联机构，如3-RRR机构，它们具有2个移动和一个转动；

2.球面3自由度并联机构，如3-UPS-1-S球面机构，该类机构的运动学正反解都很简单，是一种应用很广泛的3维移动空间机构；

3.空间3自由度并联机构，如Delta并联机器人，这类机构属于欠秩机构，在工作空间内不同的点其运动形式不同是其最显著的特点。

4.还有一类是增加辅助杆件和运动副的空间机构。

   

   

4自由度并联机器人

   

6自由度并联机器人

6自由度并联机构是并联机器人机构中的一大类，是国内外学者研究得最多的并联机构，广泛应用在飞行模拟器、6维力与力矩传感器和并联机床等领域。但这类机构有很多关键性技术没有或没有完全得到解决，比如其运动学正解、动力学模型的建立以及并联机床的精度标定等。

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