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            1. 傳統六軸機器人的基本構成及特點

               時間: 2023-07-15   瀏覽量: 0   來源:

              傳統關節機器人基本構成

              傳統關節機器人主要由本體結構件、減速器、伺服電機、控制器等構成。

              本體結構件

              工業機器人本體由旋轉機座,大臂,小臂等部位組成,是機器人外面最直接的機械結構。機器人本體結構件包含鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、結構鋼等多種材質。

              減速器 

              減速器用于承載機器人各個關節的載荷,電機輸出的高轉速低扭矩通過減速器后形成低轉速高轉矩,從而提升機器人各軸的輸出力矩,使得機器人可以承受較大的負載。機器人對減速器的要求很高,需要減速器體積小、質量小、減速比大、精度高、抗沖擊等。

              目前大量應用于多關節機器人的減速器主要有兩種:一種是RV減速器,另一種是諧波減速器。RV減速器因具有更高的剛度和回轉精度,一般被放置在大臂、肩部等重負載位置;諧波減速器則被放置在小臂及手腕部。

              驅動控制系統

              驅動控制系統主要用于控制機器人按照設定的運動參數進行運動。其主要包含伺服驅動器、伺服電機和控制器。

              (1)伺服電機主要用于驅動機器人的關節,要求具備最大功率質量比和扭矩慣量比、高啟動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速范圍;

              (2)伺服驅動器是驅動伺服電機進行運動的裝置,根據控制器的指令,伺服驅動器給予伺服電機相應的電流,從而保證伺服電機按照需求的運動速度、加速度、運轉位置等條件進行運動,從保證機械臂的運動達到設定要求。

              (3)控制器可對其內部參數進行人工設定而實現對機器人的位置控制、速度控制和轉矩控制等多種功能。

              六軸串聯機器人“軸”作用

              傳統六軸工業機器人一般有6個自由度,常見的包含旋轉(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個關節合成實現末端的6自由度動作。

              一軸:第一個軸是連接底座的部分,承載著整個機器人的重量和和底座的左右轉動;

              二軸:控制機器人大臂的前后擺動;

              三軸:控制機器人小臂的前后擺動;

              四軸:控制機器人小臂旋轉;

              五軸:控制和上下微調機械手手腕的轉動,通常是當產品抓取后可以進行產品翻轉的動作;

              六軸:用于末端夾具部分的旋轉功能,可更精確定位到產品。

              根據應用場景不同,手腕部分也有不同的結構設計方式。B(bend)表示彎曲結構,R(revolve)表示轉動結構。

              六軸串聯機器人優劣勢

              優勢

              結構緊湊,安裝占地面積??;

              靈活性好,手部到達位置范圍大,具有較好的避障性能;

              沒有移動關節,關節密封性能好,摩擦小,慣量??;

              關節驅動力小,能耗較低。

              劣勢

              運動過程中存在平衡問題,控制存在耦合;

              當大臂和小臂舒展開時,機器人結構剛度較差;

              控制運動過程中存在奇異點,使用及控制算法需規避。

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