工業(yè)機器人按坐標形式的分類(lèi)

       一、直角坐標機器人

　　直角坐標機器人具有空間上相互垂直的多個(gè)直線(xiàn)移動(dòng)軸，通常為3個(gè)軸，通過(guò)直角坐標方向的3個(gè)獨立自由度確定其手部的空間位置，其動(dòng)作空間為一長(cháng)方體。

優(yōu)缺點(diǎn)：直角坐標機器人結構簡(jiǎn)單、剛性好，但缺點(diǎn)是在機器人動(dòng)作范圍內，必須有沿軸線(xiàn)前后方向的移動(dòng)空間，空間利用率較低。

　　二、柱面坐標系機器人

　　柱面坐標機器人主要由旋轉基座、垂直移動(dòng)和水平移動(dòng)軸構成，R、θ和Z為坐標系的三個(gè)坐標，具有一個(gè)回轉和兩個(gè)平移自由度，其動(dòng)作空間呈圓柱形。其中R表示手臂的徑向長(cháng)度，θ表示手臂的角位置，Z表示垂直方向上手臂的位置。

優(yōu)缺點(diǎn)：柱面坐標機器人結構簡(jiǎn)單，定位精度高，空間軌跡易于求解；動(dòng)作范圍相對較小，設備的空間因數較低。

　　三、球面坐標機器人

　　球面坐標機器人又稱(chēng)為極坐標型機器人，結構如圖所示，R、θ和β為坐標系的三個(gè)坐標，具有平移、旋轉和擺動(dòng)三個(gè)自由度，動(dòng)作空間形成球面的一部分。其機械手能夠作前后伸縮移動(dòng)、在垂直平面上擺動(dòng)以及繞底座在水平上轉動(dòng)。其中R表示手臂的徑向長(cháng)度，θ表示繞手臂支承底座垂直軸的轉動(dòng)角，β表示手臂在鉛錘面內的擺動(dòng)角。

優(yōu)缺點(diǎn)：球面坐標機器人結構緊湊，所占空間體積小于直角坐標和柱面坐標機器人。

　　四、多關(guān)節型機器人

　　多關(guān)節型機器人由多個(gè)旋轉和擺動(dòng)機 構組合而成。這類(lèi)機器人結構緊湊工作空間大、動(dòng)作更接近人的動(dòng)作，對涂裝、裝配、焊接等多種作業(yè)都有良好的適應性，應用范圍越來(lái)越廣。其擺動(dòng)方向主要有鉛錘方向和水平方向兩種，因此這類(lèi)機器人又可分為垂直多關(guān)節機器人和水平多關(guān)節機器人。

　　1、垂直多關(guān)節型機器人

　　垂直多關(guān)節機器人它模擬了人類(lèi)的手臂功能，是以其各相鄰運動(dòng)構件的相對角位移作為坐標系的。θ、α和φ為坐標的三個(gè)坐標，這種機器人的動(dòng)作空間近似一個(gè)球體，所能到達區域的行傳取決于兩個(gè)臂的長(cháng)度比例，因此也稱(chēng)為多關(guān)節球面機器人。其中θ表示繞底座鉛錘軸的轉角，φ表示過(guò)底座的水平線(xiàn)與初始臂之間的夾角，α表示第二臂相對于初始臂的轉角。

　　優(yōu)缺點(diǎn)：垂直多關(guān)節機器人的優(yōu)點(diǎn)是可以自由地實(shí)現三維空間地各種姿勢，可以生成各種復雜形狀地軌跡，且動(dòng)作范圍很寬；缺點(diǎn)是結構剛度較低，動(dòng)作的位置精度較低。

　　2、水平多關(guān)節型機器人

　　水平多關(guān)節機器人在結構上具有串聯(lián)配置的兩個(gè)能夠在水平面內旋轉的手臂，其自由度可以根據用途選擇2到4個(gè)，ω1、ω2、ω3是繞著(zhù)各軸做旋轉運動(dòng)，Z是在垂直方向做上下移動(dòng)，其動(dòng)作空間為一圓柱體。

優(yōu)缺點(diǎn)：水平多關(guān)節機器人的優(yōu)點(diǎn)是在垂直方向上的剛性好，能方便地實(shí)現維平面上的動(dòng)作，在裝配作業(yè)中得到普遍應用。

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