直角坐標機器人與關節機器人對比分析

前言：

現今工業機器人主要分兩大類——直角坐標機器人和關節機器人，這兩類機器人均適合用于諸多工業領域的機械自動化作業，比如，自動裝配、噴漆、搬運碼垛、焊接等工作。沈陽萊機機電多年從事機器人事業，本文是結合沈陽萊茵機電的經驗及知識來主要介紹直角坐標機器人和關節機器人的特性，以及兩種機器人的應用對比。這些對比分析來自我們的經驗及認識，有其局限性，不充分，僅供朋友們參考。

一、直角坐標機器人

1、概念：

基于空間XYZ直角坐標系編程、有三軸及以上自由度，能夠實現自動控制、可重復編程反復應用，適合不同任務的自動化設備。

它能夠搬運物體、操作工具，以完成各種作業。關于機器人的定義隨著科技的不斷發展，在不斷的完善，直角坐標機器人作為機器人的一種，其含義也在不斷的完善中。

2、特點：

1）任意組合成各種樣式，形成兩軸到六軸不同結構形式。

2） 超大行程：單根最多長度是6米，但可以多根方便地級連成超大行程，例如50米長。

3）負載能力強：通常是到200公斤，但當采用多根多滑塊結構時其負載能力可增加到數噸。

4）高動態特性：輕負載時其最高運行速度每秒8米，加速度每秒5米。

5）高精度：重復定位精度可達到0.05mm～0.01mm。

6）擴展能力強：可以方便改變結構或通過編程來適合新的應用。

7）簡單經濟：編程簡單類同數控銑床，易培訓員工和維修，使其具有非常好的經濟性。

8）壽命長：直角坐標機器人的壽命一般是10年以上，維護好可達40年。

9) 應用范圍廣：可以方便地裝配多種形式和尺寸的手爪，可以勝任許多常見的工作，如焊接、切割，搬運、上下料、包裝、碼垛、檢測、探傷、分類、裝配、貼標、噴碼、打碼和噴涂等任務。

圖1是一個典型的3D直角坐標機器人，它由X軸,Y軸,Z軸及驅動電機組成。此外一個完整的機器人系統還需要控制系統和手抓。

二、關節機器人

1、概念：

也稱關節手臂機器人或關節機械手臂，有很高的靈活度，通常5~6軸，適合于幾乎任何軌跡或角度的工作。

2、特點:

1) 有很高的自由度，靈活性， 從不同角度不同方位來工作。

2) 速度可達6米/秒，加速度10米/每秒；工作效率高，

3）經常在網絡或電視里看到，較為世人所熟悉和接受。

4) 6軸機器人主要應用于汽車點焊，弧焊，裝配（擰螺絲），檢測類這些輕巧類工作。

5）人們開發了4軸搬運碼垛類機器人。

三、特點及應用分析對比

1、工作空間與承載能力：

1）直角坐標型標準單根長度6m，拼裝后可達到100m；組合成龍門式機器人，其工作空間可以是非常的三維立體空間。單根承載10~200kg,特殊結構可達2400 Kg。