01、自由度

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。

 

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;在工业领域中以六轴机器人应用最为广泛。

 

02、关节

即运动副,允许机器人手臂各零件之间发生相对运动的机构。精密减速机是其运动的核心部件,其利用齿轮的速度转换器,将电机的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的装置,从而降低转速,增加转矩。

 

03、工作范围

工业机器人的工作范围是指机器人手臂或手部安装点所能达到的空间区域。因为手部末端操作器的尺寸和形状是多种多样的,为了真实反映机器人的特征参数,这里指不安装末端操作器时的工作区域。

 

机器人工作范围的形状和大小十分重要,机器人在执行作业时可能会因为存在手部不能达到的作业死区而无法完成工作任务。

 

机器人所具有的自由度数目机器组合决定其运动图形;而自由度的变化量(即直线运动的距离和回转角度的大小)则决定着运动图形的大小。

 

机器人的工作范围一般有:图解法和解析法这两种方法表示。

 

04、速度

机器人在工作过程中带载荷条件下、匀速运动过程时,机械接口中心或工具中心点在单位时间内所移动的距离或转动的角度。

 

目前小负载工业机器人可做到 1.0m/s-1.5m/s,ABB、KUKA、FANUC 等几家推出的小型机器人基本都能达到 5-6m/s。

 

05、工作负载

是指机器人手腕前端安装负荷在工作范围内任何位置上所能承受的最大重量,一般用质量、力矩、惯性矩表示。

 

工作负载还和运行速度和加速度大小等参数有关,工作负载一般用高速运行时机器人所能抓取的工件重量作为负载承受能力为指标。搬运机器人的负荷重量,必须考虑抓手和工件的合计。

 

以 ABB 机器人 IRB6700-235/2.65 为例,该机器人负载 235 公斤,工作半径 2.65 米。

 

06、分辨率

是指机器人能够实现的最小移动距离或最小转动角度,分为编程分辨率、控制分辨率。

 

07、精度

定位精度指机器人重复到达某一目标位置的差异性。工业机器人的精度两个指标是重复定位精度和绝对定位精度,绝对定位精度指示教值与实际值的偏差;重复定位精度指机器人往复多次到达一个点的位置偏差。

 

因为编码器和光栅尺这些高精度的传感器技术对华封锁,CPU 和 FPGA 也是使用别人的,精密减速器基本从日本进口,导致我国本土机器人的精度普遍不如国际机器人品牌产品。