工业机器人更加准确的方位

先来介绍一下机器人的各个参数：

机器人的灵活度:机器人末端执行器在作空间中任一点,所有可能的姿态的集合,称作灵活度,是评价机器人工作时灵活程度(或灵巧性能)的重要指标。

机器人的自由度:机器人所具有的独立坐标运动的数目，不包括手爪（末端执行器）的开合自由度。

机器人的冗余度：从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。

机器人的灵活度、自由度和冗余度的概念及其相互关系：灵活度=自由度+冗余度。

随着机器人产业的飞速发展，工业机器人已经广泛应用于各行各业，从材料搬运到机器维护，从焊接到切割，从装配到喷涂，这些工业机器人形状各异，功能性能各不相同，那么是什么决定了工业机器人的灵活性和活动范围呢，一个关键因素在很大程度上决定了机器人的灵活性和活动范围，那就是工业机器人的自由度，通常也叫做轴数。

通常作为机器人的技术指标,反映机器人动作的灵活性,可用轴的直线移动、摆动或旋转动作的数目来表示。机器人机构能够独立运动的关节数目,称为机器人机构的运动自由度,简称自由度(Degree of Freedom),由DOF简写表示。目前工业机器人采用的控制方法是把机械臂上每一个关节都当作一个单独的伺服机构,即每个轴对应一个伺服器,每个伺服器通过总线控制,由控制器统一控制并协调工作。

机器人轴的数量决定了其自由度。是不是自由度越多越好呢?自由度越多就越接近人手的动作机能,通用性就越好;但是自由度越多,结构越复杂,对机器人的整体要求就越高,这是机器人设计中的一个矛盾。随着轴数的增加,机器人的灵活性也随之增长。但是,在目前的工业应用中,用得最多的是三轴、四轴、五轴双臂和六轴的工业机器人,轴数的选择通常取决于具体的应用。这是因为,在某些应用中,并不需要很高的灵活性,而三轴和四轴机器人具有更高的成本效益,并且三轴和四轴机器人在速度上也具有很大的优势。如果只是进行一些简单的应用,例如在传送带之间拾取放置零件,那么四轴的机器人就足够了。如果机器人需要在一个狭小的空间内工作,而且机械臂需要扭曲反转,六轴或者七轴的机器人是最好的选择。

六个自由度是具有完成空间定位能力的最小自由度数,多于六轴的机器人,统一称为冗余自由度机器人。机器人运动学研究旨在解决机器人机械臂的末端执行器在到达空间某一位姿时,各关节的移动或旋转运动,是整个机器人学的基石和关键。随着人类文明的高速发展,在许多工业、高空、深海、核废料及危险作业环境中的工作都需要机器人来完成,这对机器人运动控制的可靠性、可操作性、智能性提出更高的要求。未来,随着其精度不断增加,冗余自由度机器人在避障、克服奇异点、灵活性和容错性方面具有更多的优势,面对复杂的工作环境和多变的作业需求,冗余自由度工业机器人将拥有更多的用武之地。相信在不远的将来,它将取代人工进行更加精密的操作。