2018年02月01日 | 选择合适的关节型机器人有助降低自动化成本

2018-02-01

设计自动化专案时，通常会牵涉到使用机器人进行物体移动或重复性的动作，如何正确选择合适的机器人类型对设计成本和成功率都会造成影响。增加机器视觉系统或连接机器人控制系统的存在感应(presence-sensing)装置则可提供自适应运动。

据报导，许多机器人制造商会针对特定任务提供建模和模拟，协助客户选择最佳解决方案，负载、方向、速度、行程、精确度、环境和占空比(duty cycle)是规划合适尺寸和设计机器人系统、运动控制应用时考量的重点。

提到工业机器人时，多数人会联想到某种形式的关节型机器人(arculad robot)。关节型机器人的定义并不严谨，通常指的是具有固定安装底基及四轴或六轴的机器人。关节型机器人能够在三度空间或工作范围内工作，可扫过极座标系统(Polar Coordinate System)空间中的点。

关节型机器人的工作范围非常大，并可以无限角度数量将手臂末端放在无限量的平面上，所以这类机器人的用途十分多样，包括、油漆、、切割、材料处理，和组装等应用。关节型机器人的价格也较高，针对复杂的定位需要撰写控制器的编码。

平行关节型机器人(SCARA robot) 具有坚固的底座，手臂固定在z轴上，并在xy轴上旋转运动。手臂中间还有额外的xy轴关节，手臂末端的直线制动器提供与底座平面呈90度的Z轴运动。SCARA机器人主要模仿人类手臂的运动，可高速运行并保持高精确度的定位。

对于平行的作业平面，通常会使用SCARA机器人手臂完成进程间的材料处理应用和产品组装，搭配系统则可进行复杂的非接触式检测。安装在手臂工具端的雷射、电浆切割器和路由器可执行精确的、切割和打磨作业。

直角座标机械人(Cartesian robot)通常比关节型或SCARA机器人承载更高的重量，成本也比较低。直角座标机器人利用框架来分散负载的重量，并在限制的框架中进行x、y和z轴线性运动。框架的长度可以是几十或几百公尺的标准或半标准线性滑轨和滚珠螺杆，使用直角坐标系统进行定位。

并联型机器人(Delta robot)使用3组平行手臂和旋转或线性制动器，最初是针对轻量型的取放设备而开发，其它用途还包括、手术和组装作业。并联型机器人使用惯性很小的轻量手臂，可在工作范围内以360度圆周快速移动。