机器人的手臂有什么特点?
机器人的手臂,要特别的灵活,它不像挖掘机的铲土斗,只能靠机械力移动而铲土。机器人的手臂,也有类似于人的臂、腕、手指关节等组成部分。人的手部有20个关节,臂部有7个关节,在大脑的控制下,可以在三维空间自由移动。机器人的手臂,也应类似。它在三维空间内,按一定角度、距离移动。因此,它也有三个自由度:上下、前后、左右。它要计算出某个点的三维坐标,进行相应地移动。
机器臂
人有五个手指。对机器人而言,从功能上说,有三个手指,也就足够用了。每个手指的自由度,根据机器人的用途,可大可小。
(旁注)考考你
(旁注)机器人关节和手臂是如何移动的?
人手臂的移动,要靠手臂上肌肉的曲张力。而机器人关节和手臂移动的力,可以有多种方式:
第一,液压方式。它类似于喷雾器,用液体(如水)的压力,使手臂移动。第二,气动方式。它好像公共汽车的开关门,用压缩的气体(如空气),来推动手臂移动。第三,电动方式。就是通过电动机和机械传动部件,驱动机器人的手臂,使之相应地移动。目前,机器人手臂,基本上是电力驱动方式。机器人手臂还可采用交流驱动方式,它能做到小型化、灵巧化,增强可靠性。(www.xing528.com)
人的手臂是靠关节的转动来弯曲或伸直、上举或下垂的,机器人的手臂却有好几种动作形式:
一种称之为直角坐标式。这一类机器人的手在空间位置的改变,是沿着三个互相垂直的轴线移动来实现的,即沿X轴纵向移动,Y轴的横向移动及沿Z轴的升降。这种手臂结构比较庞大,灵活性较差,相对于它所占用的面积和空间,它的动作范围较小。这种机器人比较难和其他机器人协调,但它的手臂位置精度很高,在控制上每个方向互相不影响,故而操纵也比较简单。
(旁注)考考你
(旁注)机器人手臂有哪几种动作形式?
另一种被称为圆轴坐标式。相对于直角坐标式,它增加了一个旋转关节,减少了一个Y轴方向的移动。由于它可以绕Z轴立柱旋转,它能照顾到前后左右,可触及较大的空间范围。
第三种形式称为极坐标式。这类机器人手臂能够做一个直线运动和两个转动,即手臂沿X轴方向伸缩、绕Y轴俯仰和绕Z轴回转。最早出现的工业机器人“尤尼麦特”是这种机器人的典型代表。这类机器人占地面积较小,结构紧凑,重量较轻,能与其他机器人协调工作。
第四种形式称为关节标式。这种手臂的形式有点像人的手臂,有一个大臂,一个小臂,还增加了一个绕立轴Z旋转,因此它就有了相当于人的腰、肩、肘的运动功能。这种机器人结构最紧凑,灵活性大,占地面积最小,工作空间最大,因此在目前用得最多。由此而派生出一种水平关节式机器人,它大臂、小臂的转轴都垂直于地面,这样消除了臂重的影响,有较高的精度,特别适用于装配。
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