工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)2.2工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)分類-根據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)分類-課件

1、工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)分類根據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)分類工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域一、根據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)的分類 按坐標(biāo)系統(tǒng)分，工業(yè)機(jī)器人的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)有： 直角坐標(biāo)型 圓柱坐標(biāo)型 球坐標(biāo)型（也稱極坐標(biāo)型） 關(guān)節(jié)坐標(biāo)型和平面關(guān)節(jié)型1. 直角坐標(biāo)型機(jī)器人（3P） 通過三個(gè)相互垂直軸線上的移動(dòng)來改變手部的空間位置。直角坐標(biāo)型機(jī)器人的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：容易求解空間軌跡，容易實(shí)現(xiàn)控制，容易達(dá)到高定位精度。 缺點(diǎn)：本體占空間體積大, 工作空間小，操作靈活性差。2. 圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人（R2P） 通過兩個(gè)移動(dòng)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)手部空間位置的改變。 圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)學(xué)模型簡單；可獲得較高的速度；可輸出較大的動(dòng)力；能夠伸入型腔式機(jī)

2、器內(nèi)部；本體所占空間體積比直角坐標(biāo)式要小。 缺點(diǎn)：可以到達(dá)的空間受到限制；末端操作器離立柱軸心越遠(yuǎn)，精度越低；手臂后端會(huì)碰到工作范圍內(nèi)的其它物體。3. 球坐標(biāo)型機(jī)器人（2RP） 手臂的運(yùn)動(dòng)由一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)所組成。 球坐標(biāo)型機(jī)器人的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：本體所占空間體積小，機(jī)構(gòu)緊湊；中心支架附近的工作范圍大，伸縮關(guān)節(jié)的線位移恒定。 缺點(diǎn)：軌跡求解較難，難于控制，且轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)在末端執(zhí)行器上的線位移分辨率是一個(gè)變量。 4. 關(guān)節(jié)坐標(biāo)型機(jī)器人 由多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)串聯(lián)起若干連桿組成。關(guān)節(jié)坐標(biāo)型機(jī)器人的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、工作范圍廣且占用空間小、動(dòng)作靈活、具有很高的可達(dá)性。 缺點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)學(xué)模型復(fù)雜、高精度控制難度

3、大。5. 平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人 SCARA （Selective Compliance Assembly Robot Arm） 各個(gè)臂都只沿水平方向旋轉(zhuǎn)。平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜性較小，在水平方向有順應(yīng)性，具有速度快、精度高、柔性好等特點(diǎn)。 缺點(diǎn)：在垂直方向則具有很大的剛性。三、總結(jié) 五類坐標(biāo)型機(jī)器人特征表名名 稱稱特特 征征 說說 明明直角坐標(biāo)型機(jī)器人機(jī)器人的手臂按直角坐標(biāo)形式配置，即通過三個(gè)相互垂直軸線相互垂直軸線上的移動(dòng)移動(dòng)來改變手部的空間位置圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人機(jī)器人的手臂按圓柱坐標(biāo)形式配置，即通過兩個(gè)移動(dòng)兩個(gè)移動(dòng)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)手部空間位置的改變 球坐標(biāo)型機(jī)器人機(jī)器人的手臂按球坐標(biāo)形式配置，其手臂的運(yùn)動(dòng)由一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)和兩個(gè)轉(zhuǎn)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)所組成。 關(guān)節(jié)型機(jī)器人機(jī)器人的手臂按類似人的腰部及手臂形式配置，其運(yùn)動(dòng)由前后的俯仰及立前后的俯仰及立柱的回轉(zhuǎn)柱的回轉(zhuǎn)構(gòu)成。平面關(guān)