1、、球坐标型工业机器人
球坐标型工业机器人有两个转动关节和一个移动关节,,,末端操作器的安装轴线的位姿由(θ,,,φ,,r)坐标予以表示。。机械手能够里外伸缩移动,,,在垂直平面内摆动已经绕底座在水平面内移动,,,因为这种机器人的工作空间形成球面的一部分。。。。
特点:
·占地面积小,,,,结构紧凑,,,,位置精度尚可;
·蔽障性能较差,,,,存在平衡问题;
2、、、直角坐标型工业机器人
手部空间的位置变化是通过沿着三个相互垂直的轴线移动来实现,,,,常用于生产设备的上下料和高精度的装配和检测作业。。。。一般直角坐标型工业机器人的手臂可以垂直上下移动(Z轴方向),,,,并可以沿着滑架和横梁上的导轨进行水平二维平面的移动(X、、、Y方向)。。显然直角坐标型工业机器人有三个移动关节,,,,即3个自由度。。。
优点:
·结构简单;
·编程容易,,在X、、、、Y、、Z三个方向的运动没有耦合,,,,便于控制系统的设计;
·直线运动速度快,,,定位精度高,,蔽障性能较好;
缺点和问题:
·动作范围小,,,,灵活性较差;
·导轨结构较复杂,,,,维护比较困难,,,导轨暴露面大,,不如转动关节密封性好;
·结构尺寸较大,,,占地面积较大;
·移动部分惯量较大,,,增加了对驱动性能的要求;
3、、关节坐标型工业机器人
主要由底座、、大臂和小臂组成。。大臂和小臂间的转动关节称为肘关节,,,大臂和底座间的转动关节称为肩关节。。底座可以绕垂直轴线转动,,,称为腰关节。。。。它是一种广泛应用的拟人化机器人。。。。
优点:
·结构紧凑,,,占地面积小;
·灵活性好,,,,手部到达位置好,,,,具有较好的蔽障性能;
·没有移动关节,,,,关节密封性能好,,,摩擦小,,,惯量小;
·关节驱动力小,,,能耗较低;
缺点和问题:
·运动过程中存在平衡问题,,,,控制存在耦合;
·当大臂和小臂舒展开时,,,机器人结构刚度较好。。。
4、、、并联型工业机器人
并联型机构,,,,是动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接,,,机构具有两个或两个以上自由度,,,且以并联方式驱动的一种闭环机构。。。。
5、、圆柱坐标型工业机器人
圆柱坐标型工业机器人结构示意图如图所示,,,,有两个移动关节和一个转动关节,,,,末端操作器的安装轴线的位姿由(z,,r,,θ)坐标予以表示,,,,其主体具有3个自由度:腰部转动、、、、升降运动、、、、手臂伸缩运动。。
优点:
·控制精度较高,,,,控制较简单,,,,结构紧凑;
·对比直角坐标形式,,,在垂直和经向的两个往复运动可以采用伸缩套简式结构,,在腰部转动时可以把手臂缩回,,,从而减少转动惯量,,,改善了力学负载。。。。
·空间尺寸较小,,,,工作范围较大,,末端操作器可获得较高的运动速度。。。。
缺点和问题:
·由于机身结构的原因,,,,手臂不能到达底部,,,,末端操作器离z轴愈远,,减小了机器人的工作范围,,其切向线位移的分辨精度就愈低。。。。