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工業機器人有多少個自由度?

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工業機器人有多少個自由度?

發布日期:2016-07-27 作者: 點擊:

  工業機器人在我國各行業中得到了的廣泛應用,從材料搬運到機器維護,從焊接到切割,從裝配到噴涂,當然我國的工業機器人形狀各異,功能性能各不相同,其中工業機器人的自由度決定了機器人的靈活性和活動范圍。那么工業機器人有多少個自由度?

  自由度是指機器人所具有的獨立坐標軸運動的數目,不應包括手爪(末端操作器)的開合自由度,在三維空間中描述一個物體的位置和姿態需要六個自由度,位置操作需要3個自由度(腰 

肩 肘)姿態操作需要3個自由度(俯仰 偏航 

側滾)。但是工業機器人的自由度,但是工業機器人的自由度是根據其用途而設計的可能小于6個自由度,也可能大于6個自由度。

    1、4工業機器人剛好是4個自由度(三個方向移動,一個水平旋轉)

  2、6工業機器人是6個自由度

  不同自由度的機器人在工業中的應用

  機器人軸的數量決定了其自由度。是不是自由度越多越好呢?

  自由度越多就越接近人手的動作機能,通用性就越好;但是自由度越多,結構越復雜,對機器人的整體要求就越高,這是機器人設計中的一個矛盾。隨著軸數的增加,機器人的靈活性也隨之增長。但是,在目前的工業應用中,用得最多的是三軸、四軸、五軸雙臂和六軸的工業機器人,軸數的選擇通常取決于具體的應用。這是因為,在某些應用中,并不需要很高的靈活性,而三軸和四軸機器人具有更高的成本效益,并且三軸和四軸機器人在速度上也具有很大的優勢。

  目前在工業領域中以六軸機器人應用最為廣泛。帶有六個關節的工業機器人與人類的手臂極為相似,它具有相當于肩膀、肘部和腕部的部位,它的“肩膀”通常安裝在一個固定的基座結構上。人類手臂的作用是將手移動到不同的位置,而六軸機器人的作用則是移動末端執行器,在機械臂末端安裝適用于特定應用場景的各種執行器,例如爪手、噴燈、鉆頭和噴漆器等,去完成不同的工作任務。

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工業機器人的優勢如下:

  1、可替代人工進行危險性作業。在某些沖壓領域,不少的工序是很有危險性的,沖壓行業的原理就是利用沖床的重量沖壓來進行生產,其人工在一旁操作危險性很大,四軸沖壓機器人運轉的話就消除了工作人員的顧慮。

  為安全起見,一旦打開了工作單元的檢修門,機器人將自動停止工作。對于那些不能完全密閉在一個工作單元內的機器人,如門簾、壓力感應地墊等裝置同樣可以提供自動關閉功能。

  2、生產簡易方便,而包含控制機器人運行的電子電路控制器,通常位于工作單元平臺的下端。一般而言,大多數機器人制造商為用戶提供了友好的編程軟件,操作人員不需要掌握專業的機器人編程技術即可自如操控。通過手持接口設備或計算機,操作人員可以對機器人進行程序設置。

  而借助相關軟件,操作人員也可以通過計算機遠程對機器人編程,從而節省開發時間。此外,通過一個模擬的三維環境,操作人員也可以對機器人和其他外圍設備進行配置,而不必直接操作機器人的部件。

  3、低成本生產優勢,相對于傳統自動化設備,在包裝生產流程中使用裝配機器人最重要的好處在于能夠降低生產成本。使用機器人不僅初始成本較低,而且因為其高度的靈活性,很快就能獲得投資回報。小尺寸和低維護費用使總成本也較低。


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