直角坐標機器人與關(guān)節(jié)機器人對比分析

前言：

現(xiàn)今工業(yè)機器人主要分兩大類——直角坐標機器人和關(guān)節(jié)機器人，這兩類機器人均適合用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的機械自動化作業(yè)，比如，自動裝配、噴漆、搬運碼垛、焊接等工作。沈陽萊機機電多年從事機器人事業(yè)，本文是結(jié)合沈陽萊茵機電的經(jīng)驗及知識來主要介紹直角坐標機器人和關(guān)節(jié)機器人的特性，以及兩種機器人的應用對比。這些對比分析來自我們的經(jīng)驗及認識，有其局限性，不充分，僅供朋友們參考。

一、直角坐標機器人

1、概念：

基于空間XYZ直角坐標系編程、有三軸及以上自由度，能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制、可重復編程反復應用，適合不同任務(wù)的自動化設(shè)備。

它能夠搬運物體、操作工具，以完成各種作業(yè)。關(guān)于機器人的定義隨著科技的不斷發(fā)展，在不斷的完善，直角坐標機器人作為機器人的一種，其含義也在不斷的完善中。

2、特點：

1）任意組合成各種樣式，形成兩軸到六軸不同結(jié)構(gòu)形式。

2） 超大行程：單根最多長度是6米，但可以多根方便地級連成超大行程，例如50米長。

3）負載能力強：通常是到200公斤，但當采用多根多滑塊結(jié)構(gòu)時其負載能力可增加到數(shù)噸。

4）高動態(tài)特性：輕負載時其最高運行速度每秒8米，加速度每秒5米。

5）高精度：重復定位精度可達到0.05mm～0.01mm。

6）擴展能力強：可以方便改變結(jié)構(gòu)或通過編程來適合新的應用。

7）簡單經(jīng)濟：編程簡單類同數(shù)控銑床，易培訓員工和維修，使其具有非常好的經(jīng)濟性。

8）壽命長：直角坐標機器人的壽命一般是10年以上，維護好可達40年。

9) 應用范圍廣：可以方便地裝配多種形式和尺寸的手爪，可以勝任許多常見的工作，如焊接、切割，搬運、上下料、包裝、碼垛、檢測、探傷、分類、裝配、貼標、噴碼、打碼和噴涂等任務(wù)。

圖1是一個典型的3D直角坐標機器人，它由X軸,Y軸,Z軸及驅(qū)動電機組成。此外一個完整的機器人系統(tǒng)還需要控制系統(tǒng)和手抓。

二、關(guān)節(jié)機器人

1、概念：

也稱關(guān)節(jié)手臂機器人或關(guān)節(jié)機械手臂，有很高的靈活度，通常5~6軸，適合于幾乎任何軌跡或角度的工作。

2、特點:

1) 有很高的自由度，靈活性， 從不同角度不同方位來工作。

2) 速度可達6米/秒，加速度10米/每秒；工作效率高，

3）經(jīng)常在網(wǎng)絡(luò)或電視里看到，較為世人所熟悉和接受。

4) 6軸機器人主要應用于汽車點焊，弧焊，裝配（擰螺絲），檢測類這些輕巧類工作。

5）人們開發(fā)了4軸搬運碼垛類機器人。

三、特點及應用分析對比

1、工作空間與承載能力：

1）直角坐標型標準單根長度6m，拼裝后可達到100m；組合成龍門式機器人，其工作空間可以是非常的三維立體空間。單根承載10~200kg,特殊結(jié)構(gòu)可達2400 Kg。