工業(yè)機器人按坐標形式的分類

       一、直角坐標機器人

　　直角坐標機器人具有空間上相互垂直的多個直線移動軸，通常為3個軸，通過直角坐標方向的3個獨立自由度確定其手部的空間位置，其動作空間為一長方體。

優(yōu)缺點：直角坐標機器人結(jié)構(gòu)簡單、剛性好，但缺點是在機器人動作范圍內(nèi)，必須有沿軸線前后方向的移動空間，空間利用率較低。

　　二、柱面坐標系機器人

　　柱面坐標機器人主要由旋轉(zhuǎn)基座、垂直移動和水平移動軸構(gòu)成，R、θ和Z為坐標系的三個坐標，具有一個回轉(zhuǎn)和兩個平移自由度，其動作空間呈圓柱形。其中R表示手臂的徑向長度，θ表示手臂的角位置，Z表示垂直方向上手臂的位置。

優(yōu)缺點：柱面坐標機器人結(jié)構(gòu)簡單，定位精度高，空間軌跡易于求解；動作范圍相對較小，設(shè)備的空間因數(shù)較低。

　　三、球面坐標機器人

　　球面坐標機器人又稱為極坐標型機器人，結(jié)構(gòu)如圖所示，R、θ和β為坐標系的三個坐標，具有平移、旋轉(zhuǎn)和擺動三個自由度，動作空間形成球面的一部分。其機械手能夠作前后伸縮移動、在垂直平面上擺動以及繞底座在水平上轉(zhuǎn)動。其中R表示手臂的徑向長度，θ表示繞手臂支承底座垂直軸的轉(zhuǎn)動角，β表示手臂在鉛錘面內(nèi)的擺動角。

優(yōu)缺點：球面坐標機器人結(jié)構(gòu)緊湊，所占空間體積小于直角坐標和柱面坐標機器人。

　　四、多關(guān)節(jié)型機器人

　　多關(guān)節(jié)型機器人由多個旋轉(zhuǎn)和擺動機 構(gòu)組合而成。這類機器人結(jié)構(gòu)緊湊工作空間大、動作更接近人的動作，對涂裝、裝配、焊接等多種作業(yè)都有良好的適應性，應用范圍越來越廣。其擺動方向主要有鉛錘方向和水平方向兩種，因此這類機器人又可分為垂直多關(guān)節(jié)機器人和水平多關(guān)節(jié)機器人。

　　1、垂直多關(guān)節(jié)型機器人

　　垂直多關(guān)節(jié)機器人它模擬了人類的手臂功能，是以其各相鄰運動構(gòu)件的相對角位移作為坐標系的。θ、α和φ為坐標的三個坐標，這種機器人的動作空間近似一個球體，所能到達區(qū)域的行傳取決于兩個臂的長度比例，因此也稱為多關(guān)節(jié)球面機器人。其中θ表示繞底座鉛錘軸的轉(zhuǎn)角，φ表示過底座的水平線與初始臂之間的夾角，α表示第二臂相對于初始臂的轉(zhuǎn)角。

　　優(yōu)缺點：垂直多關(guān)節(jié)機器人的優(yōu)點是可以自由地實現(xiàn)三維空間地各種姿勢，可以生成各種復雜形狀地軌跡，且動作范圍很寬；缺點是結(jié)構(gòu)剛度較低，動作的位置精度較低。

　　2、水平多關(guān)節(jié)型機器人

　　水平多關(guān)節(jié)機器人在結(jié)構(gòu)上具有串聯(lián)配置的兩個能夠在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的手臂，其自由度可以根據(jù)用途選擇2到4個，ω1、ω2、ω3是繞著各軸做旋轉(zhuǎn)運動，Z是在垂直方向做上下移動，其動作空間為一圓柱體。

優(yōu)缺點：水平多關(guān)節(jié)機器人的優(yōu)點是在垂直方向上的剛性好，能方便地實現(xiàn)維平面上的動作，在裝配作業(yè)中得到普遍應用。

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