隨著軸數(shù)的增加,機(jī)器人的靈活性也隨之增長(zhǎng)。但是,在目前的工業(yè)應(yīng)用中,用得*多的是三軸、四軸和六軸的工業(yè)機(jī)器人,這是因?yàn)椋谀承?yīng)用中,并不需要很高的靈活性,而三軸和四軸機(jī)器人具有更高的成本效益,并且三軸和四軸機(jī)器人在速度上也具有很大的優(yōu)勢(shì)。
未來(lái),在需要高靈活性的3C產(chǎn)業(yè),七軸工業(yè)機(jī)器人將擁有用武之地,隨著其精度不斷增加,在不遠(yuǎn)的將來(lái),它將取代人工進(jìn)行裝配手機(jī)等精密電子產(chǎn)品。
七軸工業(yè)機(jī)器人比六軸工業(yè)機(jī)器人
強(qiáng)在哪?
從技術(shù)上來(lái)看,六軸工業(yè)機(jī)器人存在什么問(wèn)題,七軸工業(yè)機(jī)器人又強(qiáng)在哪?
(1)改善運(yùn)動(dòng)學(xué)特性
在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題中,三個(gè)問(wèn)題使得機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)受到非常大的限制。
**是奇異構(gòu)型。當(dāng)機(jī)器人處于奇異構(gòu)型時(shí),它的末端執(zhí)行器不能繞某個(gè)方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng),或者施加力矩,因而奇異構(gòu)型極大的影響了運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。
第二是關(guān)節(jié)位移超限。在真實(shí)工作情況下,機(jī)器人每個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)的角度范圍是受到限制的,*理想的狀態(tài)是正負(fù)180度,但是很多關(guān)節(jié)是做不到的。另外,七軸機(jī)器人可以避免角速度運(yùn)動(dòng)過(guò)快,讓角速度分配得比較均勻。
第三是工作環(huán)境中存在障礙。在工業(yè)環(huán)境下,很多場(chǎng)合存在各種環(huán)境障礙,傳統(tǒng)的六軸機(jī)器人無(wú)法只改變末端機(jī)構(gòu)的姿態(tài),而不改變末端機(jī)構(gòu)的位置。
(2)改善動(dòng)力學(xué)特性
對(duì)于七軸機(jī)器人而言,利用其冗余自由度不僅可以通過(guò)運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃達(dá)到良好的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性,并且我們可以利用其結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)*佳的動(dòng)力學(xué)性能。
七軸機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)力矩的再分配,這里涉及到機(jī)器人的靜力平衡的問(wèn)題,也就是說(shuō),作
用在末端的力,通過(guò)一定的算法算出每個(gè)關(guān)節(jié)承受的力有多大。對(duì)于傳 統(tǒng)的六軸機(jī)器人來(lái)說(shuō),其每個(gè)關(guān)節(jié)的力是一定的,它的分配可能很不合理。但是對(duì)于七軸機(jī)器人來(lái)說(shuō),我們可以通過(guò)控制算法調(diào)整各個(gè)關(guān)節(jié)的力矩,讓薄弱的環(huán)節(jié)承 受的力矩盡量小,是整個(gè)機(jī)器人的力矩分配比較均勻,更加合理。
(3) 容錯(cuò)性
機(jī)器人在發(fā)生故障時(shí),如果有一關(guān)節(jié)失效,傳統(tǒng)六軸機(jī)器人便無(wú)法繼續(xù)完成工作,而七軸機(jī)器人可以通過(guò)重新調(diào)整故障關(guān)節(jié)速度(運(yùn)動(dòng)學(xué)容錯(cuò))和故障關(guān)節(jié)力矩(動(dòng)力學(xué)容錯(cuò))的再分配實(shí)現(xiàn)繼續(xù)正常工作。
