工業(yè)機(jī)器人之所以能模仿人的手臂完成各種復(fù)雜動(dòng)作,奧秘全在于它的“關(guān)節(jié)”。這些關(guān)節(jié)的組合方式,決定了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍和能力。
機(jī)器人的核心:運(yùn)動(dòng)自由度
機(jī)器人的“自由度”通常就等于它的關(guān)節(jié)數(shù)量。每個(gè)關(guān)節(jié)提供一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,就像人的手臂有肩、肘、腕等多個(gè)關(guān)節(jié)一樣。自由度越多,機(jī)器人就越靈活。
常見的關(guān)節(jié)類型:
旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(R關(guān)節(jié)): 這是最常見的關(guān)節(jié),允許兩個(gè)連桿之間發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。就像人的肩膀和髖部,可以前后左右旋轉(zhuǎn)。大多數(shù)機(jī)器人的底座、肩部、肘部都是旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。
移動(dòng)關(guān)節(jié)(P關(guān)節(jié)): 允許兩個(gè)連桿之間發(fā)生直線移動(dòng)。就像抽屜的滑軌,可以伸縮。這種關(guān)節(jié)常用于機(jī)器人手臂的整體伸縮或升降。
主流機(jī)器人構(gòu)型:
關(guān)節(jié)型機(jī)器人(六軸機(jī)器人): 這是最經(jīng)典的形態(tài),模仿人類手臂,有6個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(所以叫六軸)。它能輕松到達(dá)工作范圍內(nèi)的任何一點(diǎn)和任何姿態(tài),通用性最強(qiáng),廣泛應(yīng)用于焊接、搬運(yùn)、噴涂等。
SCARA機(jī)器人(選擇性合規(guī)關(guān)節(jié)機(jī)器人): 它有四個(gè)軸,特點(diǎn)是它在水平方向上很“剛硬”,能快速精準(zhǔn)地完成插、拔、擰緊等動(dòng)作;但在垂直方向上又具有一定的“柔順性”,能輕微補(bǔ)償安裝誤差。非常適合電子行業(yè)的裝配作業(yè)。
Delta機(jī)器人(并聯(lián)機(jī)器人): 像一只蜘蛛,通過三組以上的臂桿并聯(lián)控制一個(gè)動(dòng)平臺(tái)。它的速度極快,主要完成輕小物料的快速分揀、包裝,常見于食品和藥品生產(chǎn)線。
了解機(jī)器人的關(guān)節(jié)和構(gòu)型,就像了解不同工具的特性,能幫助我們?cè)诓煌膽?yīng)用場(chǎng)景中,選出最得心應(yīng)手的那一個(gè)“機(jī)械助手”。