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工业机器人有多少个自由度?

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工业机器人有多少个自由度?

发布日期:2016-07-27 作者: 点击:

  工业机器人在我国各行业中得到了的广泛应用,从材料搬运到机器维护,从焊接到切割,从装配到喷涂,当然我国的工业机器人形状各异,功能性能各不相同,其中工业机器人的自由度决定了机器人的灵活性和活动范围。那么工业机器人有多少个自由度?

  自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)的开合自由度,在三维空间中描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度,位置操作需要3个自由度(腰 

肩 肘)姿态操作需要3个自由度(俯仰 偏航 

侧滚)。但是工业机器人的自由度,但是工业机器人的自由度是根据其用途而设计的可能小于6个自由度,也可能大于6个自由度。

    1、4工业机器人刚好是4个自由度(三个方向移动,一个水平旋转)

  2、6工业机器人是6个自由度

  不同自由度的机器人在工业中的应用

  机器人轴的数量决定了其自由度。是不是自由度越多越好呢?

  自由度越多就越接近人手的动作机能,通用性就越好;但是自由度越多,结构越复杂,对机器人的整体要求就越高,这是机器人设计中的一个矛盾。随着轴数的增加,机器人的灵活性也随之增长。但是,在目前的工业应用中,用得最多的是三轴、四轴、五轴双臂和六轴的工业机器人,轴数的选择通常取决于具体的应用。这是因为,在某些应用中,并不需要很高的灵活性,而三轴和四轴机器人具有更高的成本效益,并且三轴和四轴机器人在速度上也具有很大的优势。

  目前在工业领域中以六轴机器人应用最为广泛。带有六个关节的工业机器人与人类的手臂极为相似,它具有相当于肩膀、肘部和腕部的部位,它的“肩膀”通常安装在一个固定的基座结构上。人类手臂的作用是将手移动到不同的位置,而六轴机器人的作用则是移动末端执行器,在机械臂末端安装适用于特定应用场景的各种执行器,例如爪手、喷灯、钻头和喷漆器等,去完成不同的工作任务。

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工业机器人的优势如下:

  1、可替代人工进行危险性作业。在某些冲压领域,不少的工序是很有危险性的,冲压行业的原理就是利用冲床的重量冲压来进行生产,其人工在一旁操作危险性很大,四轴冲压机器人运转的话就消除了工作人员的顾虑。

  为安全起见,一旦打开了工作单元的检修门,机器人将自动停止工作。对于那些不能完全密闭在一个工作单元内的机器人,如门帘、压力感应地垫等装置同样可以提供自动关闭功能。

  2、生产简易方便,而包含控制机器人运行的电子电路控制器,通常位于工作单元平台的下端。一般而言,大多数机器人制造商为用户提供了友好的编程软件,操作人员不需要掌握专业的机器人编程技术即可自如操控。通过手持接口设备或计算机,操作人员可以对机器人进行程序设置。

  而借助相关软件,操作人员也可以通过计算机远程对机器人编程,从而节省开发时间。此外,通过一个模拟的三维环境,操作人员也可以对机器人和其他外围设备进行配置,而不必直接操作机器人的部件。

  3、低成本生产优势,相对于传统自动化设备,在包装生产流程中使用装配机器人最重要的好处在于能够降低生产成本。使用机器人不仅初始成本较低,而且因为其高度的灵活性,很快就能获得投资回报。小尺寸和低维护费用使总成本也较低。


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