工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ) 課件 1-4 關(guān)節(jié)型機(jī)器人

關(guān)節(jié)型機(jī)器人關(guān)節(jié)型機(jī)器人

關(guān)節(jié)型機(jī)器人，也稱關(guān)節(jié)手臂機(jī)器人或關(guān)節(jié)機(jī)械手臂，是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域中最常見的工業(yè)機(jī)器人的形態(tài)之一，適合用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)。1/5關(guān)節(jié)型機(jī)器人

關(guān)節(jié)型機(jī)器人根據(jù)結(jié)構(gòu)有不同的分類，其中六軸串聯(lián)機(jī)器人是使用最多的關(guān)節(jié)型機(jī)器人，廣泛應(yīng)用于焊接、涂膠、分揀、裝配、碼垛等領(lǐng)域，其特點(diǎn)如下：

① 工作空間大。

② 運(yùn)動(dòng)分析較容易。

③ 可避免驅(qū)動(dòng)軸之間的耦合效應(yīng)。

④ 各軸必須獨(dú)立控制，并且需搭配編碼器與傳感器用來提高機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)的精準(zhǔn)度。2/5關(guān)節(jié)型機(jī)器人

目前的關(guān)節(jié)型機(jī)器人一般最多具有七個(gè)自由度。機(jī)器人在空間內(nèi)完成操作任務(wù)時(shí)，最多只需要六個(gè)自由度，而過多的自由度就會(huì)產(chǎn)生冗余自由度，因此七軸機(jī)器人又稱七自由度冗余機(jī)器人。幾種常見的七軸機(jī)器人如圖所示。

a.kukalbriiwa

b.安川莫托曼VA1400IIc.ABBYuMi機(jī)器人3/5關(guān)節(jié)型機(jī)器人

七軸機(jī)器人與六軸機(jī)器人相比，有以下優(yōu)勢(shì)： 六軸機(jī)器人處于奇點(diǎn)時(shí)，它的末端執(zhí)行器不能繞某個(gè)方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或施加力矩，影響運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，七軸機(jī)器人利用冗余自由度可避免奇點(diǎn)。 六軸機(jī)器人工作時(shí)，每個(gè)關(guān)節(jié)的力矩分配可能不合理；七軸機(jī)器人可以通過控制算法調(diào)整各個(gè)關(guān)節(jié)的力矩，讓薄弱的環(huán)節(jié)承受的力矩盡量小，使整個(gè)機(jī)器人的力矩分配更加合理。 六軸機(jī)器人在發(fā)生故障時(shí)，如果有一個(gè)關(guān)節(jié)失效，便無法繼續(xù)完成工作；七軸機(jī)器人可以通過重新調(diào)整故障關(guān)節(jié)速度和故障關(guān)節(jié)力矩，再分配實(shí)現(xiàn)正