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六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人工作原理

2019-03-22(10463)次瀏覽

六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人也稱關(guān)節(jié)手臂機(jī)器人或關(guān)節(jié)機(jī)械手臂,是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域中最常見的工業(yè)機(jī)器人的形態(tài)之一。適合用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械自動化作業(yè)。松健機(jī)器人下面與大家分享一下六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人工作原理
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六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人也稱關(guān)節(jié)手臂機(jī)器人或關(guān)節(jié)機(jī)械手臂,是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域中最常見的工業(yè)機(jī)器人的形態(tài)之一。適合用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械自動化作業(yè)。松健機(jī)器人下面與大家分享一下六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人工作原理。



常見的六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu),六個伺服電機(jī)直接通過諧波減速器、同步帶輪等驅(qū)動六個關(guān)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn),注意觀察一、二、三、四軸的結(jié)構(gòu),關(guān)節(jié)一至關(guān)節(jié)四的驅(qū)動電機(jī)為空心結(jié)構(gòu),關(guān)節(jié)機(jī)器人的驅(qū)動電機(jī)采用空心軸結(jié)構(gòu)應(yīng)該不常見,空心軸結(jié)構(gòu)的電機(jī)一般較大。

六軸機(jī)器人第一軸

六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人第一軸

六軸機(jī)器人第二軸

六軸機(jī)器人第二軸


采用空心軸電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:機(jī)器人各種控制管線可以從電機(jī)中心直接穿過,無論關(guān)節(jié)軸怎么旋轉(zhuǎn),管線不會隨著旋轉(zhuǎn),即使旋轉(zhuǎn),管線由于布置在旋轉(zhuǎn)軸線上,所以具有最小的旋轉(zhuǎn)半徑。此種結(jié)構(gòu)較好的解決了工業(yè)機(jī)器人的管線布局問題。

六軸機(jī)器人第三軸

六軸機(jī)器人第三軸

六軸機(jī)器人第四軸

六軸機(jī)器人第四軸

六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的腕部關(guān)節(jié)設(shè)計較為復(fù)雜,因?yàn)樵谕蟛客瑫r集成了三種運(yùn)動。小型的六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的腕部關(guān)節(jié)主要采用諧波減速器。圖4較為詳細(xì)地描述了常見的六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的腕部結(jié)構(gòu),其腕部關(guān)節(jié)用到了兩個諧波減速器,兩個同步齒型帶傳動輸入,中間還用到了一對錐齒輪副傳動。

六軸機(jī)器人第五軸

六軸機(jī)器人第五軸

六軸機(jī)器人第六軸

六軸機(jī)器人第六軸


六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人模擬了人類的手臂功能,由垂直于地面的腰部旋轉(zhuǎn)軸(相當(dāng)于大臂旋轉(zhuǎn)的肩部旋轉(zhuǎn)軸)帶動小臂旋轉(zhuǎn)的肘部旋轉(zhuǎn)軸以及小臂前端的手腕等構(gòu)成。手腕通常由2~3個自由度構(gòu)成。其動作空間近似一個球體,所以也稱多關(guān)節(jié)球面機(jī)器人。


六軸機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖

六軸機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖


上圖為常見的六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu),六個伺服電機(jī)直接通過減速器、同步帶輪等驅(qū)動六個關(guān)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn)。六軸工業(yè)機(jī)器人一般有6個自由度,常見的六軸工業(yè)機(jī)器人包含旋轉(zhuǎn)(S軸),下臂(L軸)、上臂(U軸)、手腕旋轉(zhuǎn)(R軸)、手腕擺動(B軸)和手腕回轉(zhuǎn)(T軸)。6個關(guān)節(jié)合成實(shí)現(xiàn)末端的6自由度動作。

六軸機(jī)器人的第一個關(guān)節(jié)能像四軸機(jī)器人一樣在水平面自由旋轉(zhuǎn),后兩個關(guān)節(jié)能在垂直平面移動。此外,六軸機(jī)器人有一個“手臂”,兩個“腕”關(guān)節(jié),這讓它具有人類的手臂和手腕類似的能力。

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