工业机器人技术基础-工业机器人的分类-根据坐标系分类课件.pptx

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1、工业机器人的分类——笛卡尔坐标系机器人学习目标直角坐标机器人圆柱坐标机器人球坐标机器人关节坐标机器人直角坐标型机器人的机械结构形式和特点圆柱坐标系型机器人的机械结构形式和特点球坐标型型机器人的机械结构形式和特点关节坐标型三种形式机器人的机械结构形式和特点直角坐标机器人定义：直角坐标型机器人是一种最简单的结构，其手臂按直角坐标形式配置，即通过三个相互垂直轴线上的移动来改变手部的空间位置.直角坐标机器人定义：直角坐标型机器人（3P）是一种最简单的结构，其手臂按直角坐标形式配置，即通过三个相互垂直轴线上的移动来改变手部的空间位置特点:多自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直

2、角。自动控制的，可重复编程，所有的运动均按程序运行。高可靠性、高速度、高精度应用：多品种，便批量的柔性化作业直角坐标系机器人分类悬臂式龙门式直角坐标机器人悬臂式机器人：定义：约束在平行于笛卡尔坐标轴x、y、z的方向上移动特点：长度有限，刚性差约束少，重复性高直角坐标机器人龙门式机器人：定义：机座固定于可移动的平面特点：精度高、大负载直角坐标机器人龙门式机器人：圆柱坐标机器人定义：旋转基座水平柱特点:手臂可伸缩（沿r方向）；滑动架（托板）可沿柱上下移动（Z轴方向）；水平臂和滑动架组合件可作为基座上的一个整体而旋转（绕Z轴）。应用：多品种，大批量的柔性化作业，尤其搬运圆柱坐标机

3、器人优点：运动学模型简单；末端执行器可以获得较高的速度；直线部分可采用液压驱动，可输出较大动力能够伸入型腔式机器内部相同工作空间，本体所占空间体积比直角坐标式要小。缺点：手臂可以到达的空间受限末端执行器外伸离立柱轴心越远，线位移分辨精度越低后臂工作时，手臂后端会碰到工作范围内的其它物体球坐标机器人定义：按球坐标形式配置1直线运动（臂可升出缩回r）+2转动运动（垂直面内绕轴回转φ+基座水平面内转动θ）工作范围：球体的一部分自由度：旋转/摆动和平移优点：本体所占空间体积小，机构紧凑；中心支架附近的工作范围大，伸缩关节的线位移恒定缺点：该坐标复杂，轨迹求解较难，难于控制转动关节在

4、末端执行器上的线位移分辨率是一个变量球坐标机器人关节坐标机器人定义：关节机器人一般由多个转动关节串联起若干连杆组成，其运动由前后的俯仰及立柱的回转构成分类：纯球状平行四边形球状圆柱状关节坐标机器人纯球状：构造：机械臂的上臂和前臂相连-α上臂与基座相连-ϕ而基座可自由转动-θ优点：机械臂可以方便灵活的到达机器人基座附近的地方，并越过其工作范围内的人和障碍物关节坐标机器人平行四边形球状：构造：用多重闭合的平行四边形的连杆机构代替单一的刚性构件的上臂允许关节驱动器位置靠近机器人的基座或装在机器人的基座上机械刚度比其它大多数机械手大缺点：工作范围受到的限制较大关节坐标机器人平行四边

5、形球状：优点：结构紧凑，工作范围广占用空间小，动作灵活具有很高的可达性缺点：运动学模型复杂，高精度控制难度大关节坐标机器人圆柱状：构造：机器人的各个臂都只沿水平方向旋转，具有平行的肩关节和肘关节，关节轴线共面优点：结构复杂性较小，在水平方向有顺应性，具有速度快、精度高、柔性好等特点。缺点：在垂直方向具有很大的刚性，关节坐标机器人圆柱状：应用：目前普遍用于装配，也称装配机器人还可应用于电子、机械和轻工业等有关产品的搬运、调试等工作总结1.掌握直角坐标型机器人的机械结构形式和特点2.掌握圆柱坐标系型机器人的机械结构形式和特点3.掌握球坐标型型机器人的机械结构形式和特点4.掌握关

6、节坐标型三种形式机器人的机械结构形式和特点