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多關(guān)節(jié)機(jī)器人與人的手臂相類似，其特點(diǎn)是能象人手那樣地靈活動作。例如，遇到障礙物時，多關(guān)節(jié)機(jī)器人能繞過障礙物達(dá)到目標(biāo)處，對此，一般的極座標(biāo)或圓柱坐標(biāo)型的工業(yè)機(jī)器人是難以做到的。又如要求完成某些特殊運(yùn)動（搖曲柄運(yùn)動）時，多關(guān)節(jié)機(jī)器人也更容易完成。多關(guān)節(jié)機(jī)器人還可象人手那樣，用少的時間從一點(diǎn)移動到另一點(diǎn)。如果在多關(guān)節(jié)機(jī)器人手部和腕部裝上觸覺和力的傳感器，它就能做更多、更復(fù)雜的工作 [1]  。

為實(shí)現(xiàn)多關(guān)節(jié)機(jī)器人的靈活動作，需要重點(diǎn)解決兩大問題：控制和結(jié)構(gòu) [1]  。

控制

多關(guān)節(jié)機(jī)器人的手臂中某一個關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動一個角度，會使其他關(guān)及其連桿在空間產(chǎn)生一個移動量。相應(yīng)地，手爪到達(dá)一個新位置，而且所處的方向(姿態(tài))也改變了。因此，一般多關(guān)節(jié)機(jī)器人都需要用計算機(jī)進(jìn)行控制。

機(jī)器人各個關(guān)節(jié)上都裝有角度檢測器。已知各關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動角度，要求得到手爪的空間位置和姿態(tài)的問題稱為運(yùn)動控制的分析問題。反之，已知手爪位置和姿態(tài)，反求各個關(guān)節(jié)連桿應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動多少角度的問題稱為運(yùn)動的綜合問題。這些問題的關(guān)鍵是如何利用計算機(jī)進(jìn)行上述的變換和計算 [1]  。

結(jié)構(gòu)

多關(guān)節(jié)機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上要求驅(qū)動部件、傳感元件小型輕巧，手臂結(jié)構(gòu)緊湊 [1]  。

主要分類編輯 語音

托盤關(guān)節(jié)機(jī)器人，未安裝托盤(圖源:KUKA)

托盤關(guān)節(jié)機(jī)器人，未安裝托盤(圖源:KUKA)

按照關(guān)節(jié)機(jī)器人的構(gòu)造分類：

1、五軸和六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人

擁有五個或六個旋轉(zhuǎn)軸，類似于人類的手臂。

應(yīng)用領(lǐng)域有裝貨、卸貨、噴漆、表面處理、測試、測量、弧焊、點(diǎn)焊、包裝、裝配、切屑機(jī)床、固定、特種裝配操作、鍛造、鑄造等。

平面關(guān)節(jié)機(jī)器人SCARA (圖源:EPSON)

平面關(guān)節(jié)機(jī)器人SCARA (圖源:EPSON)

2、托盤關(guān)節(jié)機(jī)器人

二個或四個旋轉(zhuǎn)軸，以及機(jī)械抓手的定位鎖緊裝置。

應(yīng)用領(lǐng)域有裝貨、卸貨、包裝、特種搬運(yùn)操作、托盤運(yùn)輸?shù)取?/p>

3、平面關(guān)節(jié)機(jī)器人SCARA

三個互相平行的旋轉(zhuǎn)軸和一個線性軸。

應(yīng)用領(lǐng)域有裝貨、卸貨、焊接、包裝、固定、涂層、噴漆、粘結(jié)、封裝、特種搬運(yùn)操作、裝配等。

此外，還可以按照關(guān)節(jié)機(jī)器人的工作性質(zhì)分類，可分為很多種，比如：搬運(yùn)機(jī)器人，點(diǎn)焊機(jī)器人，弧焊機(jī)器人，噴漆機(jī)器人，激光切割機(jī)器人等等。

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