什麽(me) 是關(guan) 節機器人？

關(guan) 節機器人(Robot joints)，也稱關(guan) 節手臂機器人或關(guan) 節機械手臂，是當今工業(ye) 領域中最常見的工業(ye) 機器人的形態之一。適合用於(yu) 諸多工業(ye) 領域的機械自動化作業(ye) ，比如，自動裝配、噴漆、搬運、焊接等工作。

關(guan) 節機器人的分類

關(guan) 節機器人的擺動方向有鉛垂方向和水平方向兩(liang) 種，因此這類機器人又可分為(wei) 垂直關(guan) 節機器人和水平關(guan) 節機器人。

垂直關(guan) 節機器人如上圖所示，模擬了人類的手臂功能，由垂直於(yu) 地麵的腰部旋轉軸(相當於(yu) 大臂旋轉的肩部旋轉軸)帶動小臂旋轉的肘部旋轉軸以及小臂前端的手腕等構成。手腕通常由2～3個(ge) 自由度構成。其動作空間近似一個(ge) 球體(ti) ，所以也稱多關(guan) 節球麵機器人。

其優(you) 點是可以自由地實現三維空間的各種姿勢，可以生成各種複雜形狀的軌跡。相對機器人的安裝麵積。其動作範圍很寬。

缺點是結構剛度較低，動作的絕對位置精度磨較低。它廣泛應用於(yu) 代替人完成裝配作業(ye) 、貨物搬運、電弧焊接、噴塗、點焊接等作業(ye) 場合。

水平關(guan) 節機器人如上圖在結構上具有串聯配置的二個(ge) 能夠在水平麵內(nei) 旋轉的手臂，其自由度可以根據用途選擇2～4個(ge) ，動作空間為(wei) 一圓柱體(ti) 。

水平關(guan) 節機器人的優(you) 點是在垂直方向上的剛性好，能方便地實現二維平麵上的動作，在裝配作業(ye) 中得到普遍應用。

此外，還可以 按照關(guan) 節機器人的工作性質分類，可分為(wei) 很多種，比如：搬運機器人，點焊機器人，弧焊機器人，噴漆機器人，激光切割機器人等。

關(guan) 節機器人的優(you) 缺點

關(guan) 節機器人的優(you) 點

1)結構緊湊，工作範圍大而安裝占地麵積小。

2)具有很高的可達性。關(guan) 節坐標式機器人可以使其手部進入像汽車車身這樣一個(ge) 封閉的空間內(nei) 進行作業(ye) ，而直角坐標式機器人不能進行此類作業(ye) 。

3)因為(wei) 沒有移動關(guan) 節，所以不需要導軌。轉動關(guan) 節容易密封，由於(yu) 軸承件是大量生產(chan) 的標準件，則摩擦小，慣性小，可靠性好。

4)所需關(guan) 節驅動力矩小，能量消耗較小。

5)代替很多不適合人力完成、有害身體(ti) 健康的複雜工作。

關(guan) 節機器人的缺點

1)肘關(guan) 節和肩關(guan) 節軸線是平行的，當大、小臂舒展成一直線時，雖能抵達很遠的工作點，但機器人的結構剛度比較低。

2)機器人手部在工作範圍邊界上工作時有運動學上的退化行為(wei) 。

3)價(jia) 格高，導致初期投資的成本高。

六軸關(guan) 節機器人的運動方式

六軸工業(ye) 機器人作為(wei) 工業(ye) 機器人中應用中最為(wei) 廣泛的類型，具有高靈活性、超大負載、高定位精度等眾(zhong) 多優(you) 點。那六個(ge) 軸的各自運動路徑如何，以FANUC robot R-2000 iB來進行詳細解讀。

J1旋轉(S軸)

J2下臂(L軸)

J3上臂(U軸)

J4手腕旋轉(R軸)

J5手腕擺動(B軸)

J6手腕回轉(T軸)

詳細了解六關(guan) 節機器人詳細運動方式和其應用領域請戳下方視頻：

六軸關(guan) 節機器人的機械結構

上圖為(wei) 常見的六軸關(guan) 節機器人的機械結構，六個(ge) 伺服電機直接通過減速器、同步帶輪等驅動六個(ge) 關(guan) 節軸的旋轉。六軸工業(ye) 機器人一般有6個(ge) 自由度，常見的六軸工業(ye) 機器人包含旋轉(S軸)，下臂(L軸)、上臂(U軸)、手腕旋轉(R軸)、手腕擺動(B軸)和手腕回轉(T軸)。6個(ge) 關(guan) 節合成實現末端的6自由度動作。