对于机器人有各种不同的分类方法,诸如按照研制年代、运动机构来进行分类等。
(一) 按照发展年代先后分类
(1)第一代为示教再现机器人。它没有感觉功能,可以在轨迹上运动的同时进行单向通信,用于某些制造业。
(2)第二代机器人能识别某些固定的环境,能适应和进行调整,可以在进行中断式通信的情况下,在一个无轨道的区域内运动,用于制造工业。
(3)第三代机器人有管理控制的自主性(制定和解决问题),能识别有限的自然环境,可以在进行双向通信的情况下在三维空间内运动,它们用于某些非制造工业。
(二) 按照运动机构分类
(1)直角坐标式机器人。如图6-2所示,机器人通过沿X—Y—Z三个互相垂直的直角坐标的移动来实现末端执行器 (手部)空间位置的改变,即沿X 轴的纵向移动,沿Y轴的横向移动和沿Z轴的升降。这种机器人位置精度高,控制无耦合,比较简单,避障性好,但占空比大(即机器人机构所占空间与动作空间之比),灵活性较差。
图6-2 直角坐标式机器人(www.xing528.com)
图6-3 圆柱坐标式机器人
(2)圆柱坐标式机器人。如图6-3所示,机器人通过2个移动和1个转动来实现末端执行器空间位置的改变。这种机器人的位置精度仅次于直角坐标式,控制简单,避障性好,但结构庞大,2个移动轴的设计较复杂,难与其他机器人协调工作。
(3)球坐标式机器人。如图6-4所示,又称极坐标式机器人。机器人手臂运动由1个直线运动和2个转动所组成,即沿X 轴方向的伸缩,绕Y 轴的俯仰和绕Z 轴的回转。这种机器人体积小,结构紧凑,其位置精度尚可,但避障性差,有平衡问题,位置误差与臂长成正比,能与其他机器人协调工作。
(4)关节坐标式机器人。如图6-5所示,又称回转坐标型机器人,分为垂直关节坐标和平面(水平)关节坐标,机器人由立柱和大小臂组成,立柱与大臂通过肩关节相连接,立柱绕Z轴旋转,形成腰关节,大臂与小臂形成肘关节,可使大臂作回转和俯仰,小臂作俯仰。这种机器人工作空间范围大,动作灵活,避障性好,能抓取靠近机座的物体,但位置精度较低,有平衡问题,控制耦合比较复杂,能与其他机器人协调工作,目前应用越来越多。
图6-4 球坐标式机器人
图6-5 关节坐标式机器人
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