2020-03-26 15:04
关节型工业机械手按坐标形式分类及其特点

通常关节型工业机械手依据坐标形式的不同可分为直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型以及关节坐标型四种不同的类型。本文主要针对此四种关节型工业机械手的分类及特点做出如下分析:

直角坐标型工业机械手其手部空间位置的改变通过沿三个互相垂直的轴线的移动来实现,即沿着X轴的纵向移动,沿着Y轴的横向移动及沿着Z轴的升降(图1)。该形式工业机械手的位置精度高,控制无耦合、简单,避障性好,但结构较庞大,动作范围小,灵活性差,难与其他机械手协调;移动轴的结构较复杂,且占地面积较大。

圆柱坐标型工业机械手通过两个移动和一个转动实现手部空间位置的改变(图2)。圆柱坐标型机械手手臂的运动系由垂直立柱平面内的伸缩和沿立柱的升降两个直线运动及手臂绕立柱的转动复合而成。圆柱坐标型机械手的位置精度仅次于直角坐标型,控制简单,避障性好,但结构也较庞大,难与其他机械手协调工作,两个移动轴的设计较复杂。

球坐标型工业机械手手臂的运动由一个直线运动和两个转动所组成(图3),即沿手臂方向X的伸缩,绕Y轴的俯仰和绕Z轴的回转。这类机械手占地面积较小,结构紧凑,位置精度尚可,能与其他工业机械手协调工作,重量较轻,但避障性差,有平衡问题,位置误差与臂长有关。

关节坐标型工业机械手主要由立柱、前臂和后臂组成(图4)。关节坐标型机械手的运动由前、后臂的俯仰及立柱的回转构成,其结构最紧凑,灵活性大,占地面积最小,工作空间最大,能与其他机械手协调工作,避障性好,但位置精度较低,有平衡问题,控制存在耦合,故比较复杂,这种工业机械手目前应用得最多。