工业机器人是一种能够模拟人的手、臂的部分动作，按照预定的程序、轨迹及其他要求，实现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置，是具有发展前途的机电一体化典型产品，将在实现柔性自动化生产、提高产品质量并代替人在恶劣环境条件下工作中发挥重大作用。
工业机器人手臂的主要作用是在三维空间内定位，为此，如前所述必须要3个自由度。这样的自由度构成法，若考虑平移、旋转、回转3种自由度的组合，则共计存在27种，根据它的动作形态，代表性的自由度构成可以分成下面几种：
图9-4 直角坐标型机器人
图9-5 圆柱坐标型机器人
（1）直角坐标型
如图9-4所示，是三个直角坐标轴，与机床相似，按直角坐标形式动作。其结构特点为在直角坐标空间解耦，空间轨迹易于求解，易于实现高度定位精度，当具有相同的工作空间时，本体所占空间较大，这也是大多数数控设备采用这种结构形式的原因。
（2）圆柱坐标型
如图9-5所示，按圆柱坐标形式动作。其结构特点为在圆柱坐标空间内解耦，能够伸入型腔式空间；相同工作空间，本体所占空间体积比直角坐标式要小，但直线驱动部分密封、防尘较难。
（3）球坐标型
如图9-6所示，也称极坐标型，按球坐标形式动作。其结构特点：是一个直线坐标轴和两个回转轴，所占空间体积小，机构紧凑；往往需要将极坐标化成我们习惯的直角坐标，轨迹求解较难；直线驱动同样存在密封、防尘问题。(https://www.xing528.com)
（4）关节型
如图9-7所示，所谓关节就是运动副，由于关节型机器人的动作类似于人的关节，故将其运动副称为关节。一般的关节指回转运动副，但关节机器人中有时也含有移动运动副，为了方便，可统称为关节，包括回转关节和直线运动关节。其结构特点为灵活性好，工作空间范围大（同样占地面积情况下），但刚度和精度较低。
图9-6 球坐标型机器人
图9-7 关节型机器人
（5）并联型
上述几种构型均属于串联机器人结构。一段时间里，工业中串联机构的机器人一直占主导地位，它结构简单，工作空间大，位置分析中正解比较容易，因而获得广泛的应用。但随着科学技术的发展和研究领域的不断拓宽，人们发现了一类全新的机器人——并联机器人。上下平台用两个或两个以上分支相连，机构具有两个或两个以上的自由度，且以并联方式驱动的机构称为并联机器人，常见构型如图9-8所示。它具有刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重负荷比较小、动力性能好、控制容易等一系列优点，与目前广泛应用的串联式机器人在应用上构成互补关系，因而扩大了整个机器人的应用领域。
图9-8 并联机器人的机械结构类型
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
