近年來,跨國機器人巨頭推出了七軸工業(yè)機器人,抓住高端新市場,引發(fā)了我們對七軸工業(yè)機器人的深入思考,其獨特的技術優(yōu)勢,研發(fā)困難,近年來國際發(fā)布了哪些工業(yè)七軸機器人產品,中國七軸工業(yè)機器人研發(fā)和工業(yè)化進入了哪個階段?
可通過六軸機器人x,y,z軸,每個軸都可以獨立旋轉。七軸機器人也被稱為冗余機器人。與六軸機器人相比,額外的軸允許機器人避免某些特定的目標,方便終端執(zhí)行器到達特定的位置,并更靈活地適應某些特殊的工作環(huán)境。隨著軸數量的增加,機器人的靈活性也增加了。
但是,在目前的工業(yè)應用中,用得較多的是三軸、四軸和六軸的工業(yè)機器人,這是因為,在某些應用中,并不需要很高的靈活性,而三軸和四軸機器人具有更高的成本效益,并且三軸和四軸機器人在速度上也具有很大的優(yōu)勢。未來需要高靈活性的3C產業(yè),七軸工業(yè)機器人將擁有用武之地,隨著其精度不斷增加,在不遠的將來,它將取代人工進行裝配手機等精密電子產品。
七軸工業(yè)機器人比六軸工業(yè)機器人強在哪里?
從技術上講,六軸工業(yè)機器人有哪些問題,七軸工業(yè)機器人有哪些優(yōu)勢?
1.提高運動學特性
三個問題極大地限制了機器人的運動。
第一個是奇異形狀。當機器人處于奇異形狀時,其末端執(zhí)行器不能朝某個方向移動或施加扭矩,因此奇異形狀對運動規(guī)劃有很大的影響。
二是關節(jié)位移超限。在實際工作中,機器人每個關節(jié)的角度范圍有限。理想狀態(tài)是正負180度,但很多關節(jié)做不到。此外,七軸機器人可以避免角速運動過快,使角速分布更加均勻。
七軸機器人各軸的運動范圍和較大角度
第三,工作環(huán)境中存在障礙。在工業(yè)環(huán)境中,許多場合存在各種環(huán)境障礙。傳統(tǒng)的六軸機器人不僅可以改變終端機構的姿態(tài),而且可以改變終端機構的位置。
2.改善動力學特性
對于七軸機器人來說,利用其冗余自由度不僅可以通過運動軌跡規(guī)劃達到良好的運動特性,還可以利用其結構實現較佳的動力學性能。七軸機器人可以實現關節(jié)扭矩的再分配,這涉及到機器人的靜態(tài)平衡,也就是說,通過一定的算法計算每個關節(jié)的力。對于傳統(tǒng)的六軸機器人來說,每個關節(jié)的力都是一定的,其分布可能不合理。然而,對于七軸機器人,每個關節(jié)的扭矩可以通過控制算法進行調整,使薄弱環(huán)節(jié)承受的扭矩盡可能小個機器人的扭矩分布更加均勻合理。
3、容錯性
當機器人出現故障時,如果一個關節(jié)失效,傳統(tǒng)的六軸機器人將無法繼續(xù)工作,七軸機器人可以通過重新調整故障關節(jié)速度(運動容錯)和故障關節(jié)扭矩(動力容錯)來繼續(xù)正常工作。
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