從機械結構來看,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。并聯(lián)機構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,機構具有兩個或兩個以上自由度,且以并聯(lián)方式驅動的一種閉環(huán)機構。
并聯(lián)機構有兩個構成部分,分別是手腕和手臂。手臂活動區(qū)域對活動空間有很大的影響,而手腕是工具和主體的連接部分。與串聯(lián)機器人相比較,并聯(lián)機器人具有剛度大、結構穩(wěn)定、承載能力大、微動精度高、運動負荷小的優(yōu)點。在位置求解上,串聯(lián)機器人的正解容易,但反解十分困難;而并聯(lián)機器人則相反,其正解困難,反解卻非常容易。
減速器選型
要對減速器的結構類型,性能參數(shù)的含義有深刻理解,會對減速器進行選型和計算校核。要會對減速器進行檢測、測試,檢測的內容主要包括噪音、抖動、輸出扭矩、扭轉剛度、背隙、重復定位精度和定位精度等。減速器的振動會引起機器人末端的抖動,降低機器人的軌跡精度。減速器振動有多種原因,其中共振是共性的問題,機器人企業(yè)必須掌握抑制或者避免出現(xiàn)共振的方法。
①輕量化
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)化設計、加工裝配工藝優(yōu)化等技術的研究,提高伺服電機的效率,減小電機空間尺寸和降低電機重量,是機器人電機的關鍵技術之一。 [5]
②高速
在減速比不能較大調整的情況,電機的轉速則直接影響著機器人的末端速度和工作節(jié)拍;而且速比太低會影響電機的慣量匹配,因此提高電機的轉速也是機器人電機的關鍵技術之一。 [5]
③直驅、中空
隨著協(xié)作機器人的不斷成熟和推廣,機器人結構的輕量化、緊湊化要求提高,發(fā)展高力矩直接驅動電機、盤式中空電機等機器人專用電機也是未來的趨勢。