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六轴机器人为何能取代熟练工人?



       六轴关节机器人的机械结构,六个伺服电机直接通过谐波减速器、同步带轮等驱动六个关节轴的旋转,注意观察一、二、三、四轴的结构,关节一至关节四的驱动电机为空心结构,关节机器人的驱动电机采用空心轴结构应该不常见,空心轴结构的电机一般较大。


  采用空心轴电机的优点是:机器人各种控制管线可以从电机中心直接穿过,无论关节轴怎么旋转,管线不会随着旋转,即使旋转,管线由于布置在旋转轴线上,所以具有最小的旋转半径。


  此种结构较好的解决了工业机器人的管线布局问题。对于工业机器人的机械结构设计来说,管线布局是难点之一,怎样合理的在狭小的机械臂空间中布置各种管线(六个电机的驱动线、编码器线、刹车线、气管、电磁阀控制线、传感器线等),使其不受关节轴旋转的影响,是一个值得深入考虑的问题。


 

        这个全身涂满清华紫的机器人就是一个典型的中空手腕六自由度喷涂机器人,它来自清华控股旗下的清研同创机器人公司,它的臂展可达2.9m,拥有较大作业范围;喷涂速度快,最大可达2m/s;中空型手腕灵活高效;管线可从手腕内部穿过;使机器人整洁且易于维护;支持地面及壁挂多种安装方式;可安装各种喷枪及旋杯;支持定量、换色等复杂喷涂工艺;配置丰富的外设接口;支持多种编程方式。


  那么六轴机器人的自由程度如何?现在为大家分析一个两个,四,五,六轴机器人,甚至是七轴机器人自由程度。


  三个可动关节的机器人将有三个轴,三个自由度,四轴机器人,将有4个可动关节和4个轴,并依此类推。为了完全定义的对象在空间中的位置,至少有六个自由度,必须定义的笛卡尔坐标系,获得X,Y和Z的位置,它的方向,或滚动,俯仰和偏航。


  虽然这不是绝对的情况下,取放设备和机器人具有以下功能:


  一轴-可以拿起一个对象,并沿直线移动


  两轴-可捡起一个物体,抬起它,它的水平和垂直移动,并将其设置或呈现-一个X/Y平面上-不改变对象的方向


  三轴-可以捡起一个物体,抬起它,它的水平和垂直移动,并将其设置或呈现-触手可及的机器人在X,Y,Z空间的任何地方-在不改变对象的方向


  四轴-可以拿起一个对象,将其提起,水平移动,并将其设置或呈现-在X,Y,Z空间-改变对象的方向沿一轴(例如偏航)


  五轴-可以拿起一个对象,将其提起,水平移动,并将其设置-在X,Y,Z空间-改变对象的方向沿两个轴(偏航和变桨例如)


  六轴-可以拿起一个对象,将其提起,水平移动,并将其设置-在X,Y,Z空间-改变对象的方向沿三个轴(偏航,俯仰和横滚)。


  七轴-所有的六轴机器人的运动能力,随着能力的线性方向(通常为水平运动,从一个地方到另一个移动机器人沿着轨道)


  因此六轴机器人具有较高的行动自由度。



  六轴机器人的第一个关节能像四轴机器人一样在水平面自由旋转,后两个关节能在垂直平面移动。此外,六轴机器人有一个手臂,两个腕关节,这让它具有人类的手臂和手腕类似的能力。


  六轴机器人更多的关节意味着他们可以拿起水平面上任意朝向的部件,以特殊的角度放入包装产品里。他们还可以执行许多由熟练工人才能完成的操作。在包装生产线上整合机器人技术并得以应用,其实没有有些人想象的那么复杂、危险与高成本,反而是非常简易而安全的,同时也可能获得经济优势。

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