協(xié)作/四軸/Delta機(jī)器人基本構(gòu)成及特點(diǎn)

工業(yè)機(jī)器人作為智能制造領(lǐng)域的代表。其中協(xié)作機(jī)器人、Scara機(jī)器人、Delta機(jī)器人大受歡迎，今天一起走進(jìn)三類機(jī)器人，深入了解TA們——

協(xié)作機(jī)器人

協(xié)作機(jī)器人是一種設(shè)計(jì)和人類在共同工作空間中能進(jìn)行近距離互動的機(jī)器人，能夠與人類在同一工作環(huán)境中并肩協(xié)同作業(yè)的新型工業(yè)機(jī)器人。為人機(jī)互動提供了安全保障，在構(gòu)造和性能上兼具了人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的靈活性和適應(yīng)性。

其結(jié)構(gòu)主要采用一體化關(guān)節(jié)模組結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)模塊化關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)。一體化關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)集成了諧波減速器、中空電機(jī)、剎車裝置、編碼器等，利用中空電機(jī)驅(qū)動中空電機(jī)軸轉(zhuǎn)動，經(jīng)由諧波減速器減速后，輸出動力。

協(xié)作機(jī)器人優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

1)人機(jī)協(xié)作：充分發(fā)揮人與機(jī)器人的優(yōu)勢，依靠人解決精度及模糊控制問題，依靠機(jī)器人解決力控及穩(wěn)定性能問題;

2)安全性高：采用先進(jìn)的傳感器，主動感知和適應(yīng)變化的環(huán)境，控制算法添加防碰撞功能，規(guī)避與外部碰撞風(fēng)險(xiǎn);

3)靈活易用：協(xié)作機(jī)器人主要突破點(diǎn)為軟件控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)簡便操控、編程;小型、輕巧、可移動、安裝方便、即插即用。

缺點(diǎn)

1)負(fù)載低：一般在10kg以下;

2)結(jié)構(gòu)剛性弱：較小的自重導(dǎo)致剛性不足;

3)速度慢：協(xié)作機(jī)器人要確保安全性，其電機(jī)需要兼顧安全保護(hù)的功能;

4)重復(fù)定位精度：相比傳統(tǒng)機(jī)器人一般低一個(gè)數(shù)量級;

5)價(jià)格較高：為達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，還需要增加很多的安全傳感器。

四軸機(jī)器人

圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，有兩個(gè)移動關(guān)節(jié)和一個(gè)轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，末端操作器的安裝軸線的位姿由(z，r，θ)坐標(biāo)予以表示，其主體具有3個(gè)自由度：腰部轉(zhuǎn)動、升降運(yùn)動、手臂伸縮運(yùn)動。

常規(guī)圓柱坐標(biāo)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡易形式

SCARA機(jī)器人是一種圓柱坐標(biāo)型的特殊類型的工業(yè)機(jī)器人，主要適用于處理高速和高重復(fù)性的工作任務(wù)，廣泛應(yīng)用于3C電子、包裝、平面裝配、檢測等領(lǐng)域。

SCARA機(jī)器人優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

1)運(yùn)行速度快，精度高;

2)應(yīng)用執(zhí)行動作簡單，可實(shí)現(xiàn)快速編程調(diào)試;

3)結(jié)構(gòu)簡易化，成本低;

4)安裝空間小，輕松簡易地結(jié)合外圍，進(jìn)而打造出精簡、高整合性的機(jī)器人工作站。

缺點(diǎn)

1)負(fù)載較小;

2)臂展行程較短。

本公司對常規(guī)圓柱坐標(biāo)機(jī)器人結(jié)構(gòu)升級，臂端采用旋轉(zhuǎn)擺臂式，推出HC系列類scara水平擺臂式四關(guān)節(jié)機(jī)器人。

產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)

1)運(yùn)動軌跡規(guī)劃更靈活，臂端姿態(tài)調(diào)整更靈活，可有效實(shí)現(xiàn)壁障功能;

2)可執(zhí)行笛卡爾坐標(biāo)運(yùn)行方式，可實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動進(jìn)、出壓機(jī)工作區(qū)域;

3)負(fù)載范圍廣,負(fù)載范圍涵蓋3kg-20kg;

4)10kg以上負(fù)載能力可實(shí)現(xiàn)大板料沖壓，專注應(yīng)對大噸位壓機(jī)，與市面常規(guī)應(yīng)用案例相比性價(jià)比更高。

Delta機(jī)器人

并聯(lián)機(jī)器人通過至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動鏈相連接，機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)。

Delta機(jī)器人是并聯(lián)機(jī)器人的一種, Delta機(jī)器人有分Delta2 和 Delta3機(jī)器人, 是根據(jù)自由度來區(qū)分的。Delta2只能在平面內(nèi)運(yùn)行, 而Delta可以在XYZ空間中運(yùn)行, 在某些實(shí)際運(yùn)用過程還會在運(yùn)動鏈連接處增加一個(gè)工件姿態(tài)變換軸，實(shí)現(xiàn)工件在指定位置的姿態(tài)變換。

其驅(qū)動方式有電機(jī)驅(qū)動、氣缸驅(qū)動、液壓缸驅(qū)動三種形式，目前delta工業(yè)機(jī)器人上常用的就是電機(jī)驅(qū)動。

Delta機(jī)器人優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

1)運(yùn)行速度快，運(yùn)行速度是衡量delta機(jī)器人性能主要指標(biāo)。

缺點(diǎn)

1)由于使用該系列機(jī)器人長期短距離快速運(yùn)行，易造成其減速機(jī)構(gòu)齒輪組局部磨損，從而造成減速機(jī)傳動精度降低影響整機(jī)精度;

2)安裝空間尺寸大，個(gè)別還需定制專用機(jī)架安裝機(jī)器人;

3)各運(yùn)動鏈結(jié)構(gòu)大多采用萬向節(jié)連接，高速運(yùn)行易磨損影響整機(jī)精度，需定期保養(yǎng)。

應(yīng)用范圍

食品、電子、藥品等行業(yè)的加工、分揀、包裝。

審核編輯：湯梓紅