机器人的自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不包括手爪(末端工具)的开合自由度。
在三维空间中描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度,其中位置操作需要三个自由度(腰、肩、肘),姿态操作需要三个自由度(俯仰、偏航、侧滚)。
工业机器人的自由度是根据其用途而设计的,可能小于6个自由度,也可能大于6个自由度。
常见的机器人自由度数一般有5~6个,有些机器人还附带有外部轴。
关节(Joint)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。
根据工业机器人的结构和运动方式,可以将其自由度分为以下几类:
二自由度:只能进行平面直线运动,常用于简单的装配和搬运操作。
三自由度:可进行平面内的任意运动和垂直于平面的转动,适用于立体物体的拾取和放置。
四自由度:可进行平移、旋转和腕部旋转,常用于小型零件装配等操作。
五自由度:在四自由度的基础上增加手腕旋转,能够完成更为复杂的任务,如异形物体的抓取。
六自由度:拥有最大的自由度,可进行平移、旋转和手腕旋转,适用于复杂曲面物体的加工等应用场景。
自由度是描述机器人运动能力的一个重要参数,它决定了机器人能够完成的任务种类和效率。随着科技的不断进步,工业机器人的自由度和运动灵活性也在不断提高。
六个自由度是什么
六轴工业机器人一般有6个自由度,包含旋转(S轴),下臂(L轴)、上臂(U轴)、手腕旋转(R轴)、手腕摆动(B轴)和手腕回转(T轴);6个关节合成实现末端的6自由度动作,具有高灵活性、超大负载、高定位精度等众多优点。
六轴关节式机器人可用于自动装配、喷漆、搬运、焊接及后处理等工作,使用一直线轴重新定位,可以做出灵活得像人类一样的动作,机器人可以执行操作人员的指令。
六轴的作用
第一轴:第一轴是链接底盘的位置,也是承重和核心位置,它承载着整个机器人的重量和机器人左右水平的大幅度摆动。
第二轴:控制机器人前后摆动、伸缩的重要一轴。
第三轴:三轴也是控制机器人前后摆动的一轴,不过摆动幅度比第二轴要小很多,不过这也是六轴机器人臂展长的根据。
第四轴:四轴是控制上臂部分180°自由旋转的一轴,相当于人的小臂。
第五轴:第五轴很重要,当你差不多调好位置后,你得精准定位到产品上,就要用到第五轴,相当于人手腕部分。
第六轴:当您将第五轴定位到产品上之后,需要一些微小的改动,就需要用到第六轴,第六轴相当于可以水平360°旋转的一个转盘。可以更精确定位到产品。
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