從機械結(jié)構(gòu)來看,工業(yè)機器人總體上分為串聯(lián)機器人和并聯(lián)機器人。串聯(lián)機器人的特點是一個軸的運動會改變另一個軸的坐標原點,而并聯(lián)機器人一個軸運動則不會改變另一個軸的坐標原點。早期的工業(yè)機器人都是采用串聯(lián)機構(gòu)。并聯(lián)機構(gòu)定義為動平臺和定平臺通過至少兩個獨立的運動鏈相連接,機構(gòu)具有兩個或兩個以上自由度,且以并聯(lián)方式驅(qū)動的一種閉環(huán)機構(gòu)。并聯(lián)機構(gòu)有兩個構(gòu)成部分,分別是手腕和手臂。
氣壓驅(qū)動具有速度快、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、價格低等優(yōu)點。但是氣壓裝置的工作壓強低,不易定位,一般僅用于工業(yè)機器人末端執(zhí)行器的驅(qū)動。氣動手抓、旋轉(zhuǎn)氣缸和氣動吸盤作為末端執(zhí)行器可用于中、小負荷的工件抓取和裝配。
對機器人來說,電機的尺寸和重量非常敏感,通過高磁性材料優(yōu)化、一體化優(yōu)化設(shè)計、加工裝配工藝優(yōu)化等技術(shù)的研究,提高伺服電機的效率,減小電機空間尺寸和降低電機重量,是機器人電機的關(guān)鍵技術(shù)之一。
一般工業(yè)機器人是一個串聯(lián)懸臂式結(jié)構(gòu),剛性弱,運動復(fù)雜,容易發(fā)生變形和抖動,是一個需要運動學(xué)和動力學(xué)相結(jié)合的課題。為了改善機器人的動態(tài)性能和提高運動精度,機器人控制系統(tǒng)必須建立動力學(xué)模型,進行動力學(xué)補償。補償?shù)膬?nèi)容主要包括重力補償、慣量補償、摩擦補償、耦合補償?shù)取?/p>