机器人关节有各种各样的类型。了解这些不同的关节是很有帮助的,这样你就可以更好地理解你所使用的机器人的工作原理。
每种关节类型都会影响机器人的运动范围和能力。
新机器人用户面临的挑战是,有不同的方法来分类机器人关节。这可能会让他们感到困惑。
对关节类型的基本了解可以真正帮助你从你的机器人那里得到最大的东西。在本文中,我们将探索观察机器人关节类型的各种方式。
如何确定不同的机器人关节类型?
像许多人一样,你可能只是把机器人看作一个单独的机器。机器人作为一个单独的单元运行。然而,你也可以“放大”机器人,看看它的组成部分。
所有工业机器人基本上都只是一个链条或“关节”的集合。机器人关节是在机器人的一个或多个轴上产生运动的机构。机器人的关节共同创造出机器人四肢所需的运动。
了解机器人关节类型是很有帮助的,这样你就可以了解哪些机器人最适合你的需求。
有3种基本方法可以对机器人关节进行分类:
- 按驱动类型
- 通过运动设计
- 通过关节函数
这些都提供了一个有用的视角,让我们了解是什么让特定的机器人关节工作。下面我们将依次介绍它们。
3 .按驱动类型划分的机器人关节类型
对机器人关节进行分类的第一种方法是根据它们的驱动类型。致动器是指产生运动的任何机械或机电设备。驱动器使用一种特定类型的能量产生一个力。
这里有三种基本类型关于机器人执行器:
1.电
电动执行器用电动机将电能转换为运动。这就产生了一个扭矩来移动机器人关节。
电动执行器可能是机器人技术中最常见的执行器类型。它们快速、精确,而且非常便于携带。虽然它们不如其他两种类型的驱动器强大,但它们提供了良好的成本强度比。
2.气动
气动执行器通过应用压缩空气来产生力。由于许多制造设施已经安装了气动管线,这可能是一个方便的选择,通常用于机器人工具。
气动的优点包括速度快、简单。然而,与液压系统相比,它提供的动力有限,而且与电动系统相比,它需要更多的额外硬件(泵和管道)。
3.液压
液压驱动器使用加压液体来产生运动。它们比替代品提供更大的强度,这就是为什么液压常用于重型应用。
液压机器人通常是最强的,具有较大的移动范围。然而,它们价格昂贵,需要很高的维护,如果液体泄漏,会非常混乱。
3机器人关节类型的运动学设计
另一种观察机器人关节的方法是根据它们的运动方式对它们进行分类。这是由它们的运动设计决定的。每个关节将有一个或多个自由度它们的排列方式取决于关节类型。
以下是运动设计中最常见的3种关节类型:
1.线性
线性或移动关节可以沿单轴进行平移或滑动运动。
这可能是最容易想象的关节类型,也是最容易控制的。驱动关节使其变长或变短。
2.转动
转动关节绕着一个自由度的点运动。你可以把转动关节想象成你手臂上的肘关节——它只能向一个方向弯曲。
大多数工业机器人由一系列转动关节组成。因此,有完善的控制策略的转动关节。
3.球形
球面关节可以围绕一个点做多个自由度的运动。你可以把球形关节想象成你手臂上的肩关节——它可以向多个方向移动,但都是围绕同一个点。
球形关节控制可以变得相当复杂。有时候,把球面关节描述成3个转动关节它们的轴相交于一个公共点。
3机器人关节按功能分类
最后一种观察机器人关节的方法通常对工业机器人最有用。在这里,我们通过它在工业机械手中的功能或作用来观察机器人关节。
工业机械手关节的3个功能是:
1.肩关节
肩关节位于机械手的底部。
它通常是最大的关节,决定机器人能转多远。它对大小的影响最为显著机器人的工作空间.
2.肘关节
肘关节位于机械手的中间。
它对机器人的升降强度影响最大,并设定了机器人活动范围的很大比例。如果肘关节受到限制,机器人的工作空间也会受到限制。
3.腕关节
腕关节位于机械手的末端。
它对机器人末端执行器的位置影响最大。通常情况下,手腕关节可以旋转360度。它也受到更多的振动所引起的环境比其他关节。
关于机械臂关节设计,你真正需要知道的是什么?
现在您已经了解了机器人关节的基础知识,您可以更多地了解机器人是如何设计的。
然而,除非你正在建造自己的机器人,否则你可能不需要知道更多。当你知道你将使用的机器人类型以及如何将它们应用到你的特定应用中时,它是最有用的。
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