隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，從材料搬運(yùn)到機(jī)器維護(hù)，從焊接到切割，從裝配到噴涂，我們發(fā)現(xiàn)，這些工業(yè)機(jī)器人形狀各異，功能性能各不相同，那么是什么決定了工業(yè)機(jī)器人的靈活性和活動(dòng)范圍呢，這個(gè)問(wèn)題比較復(fù)雜，但是有一個(gè)關(guān)鍵因素在很大程度上決定了機(jī)器人的靈活性和活動(dòng)范圍，那就是工業(yè)機(jī)器人的自由度，通常也叫做軸數(shù)。
什么是工業(yè)機(jī)器人的自由度？
通常作為機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo)，反映機(jī)器人動(dòng)作的靈活性，可用軸的直線移動(dòng)、擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的數(shù)目來(lái)表示。機(jī)器人機(jī)構(gòu)能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)數(shù)目，稱為機(jī)器人機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)自由度，簡(jiǎn)稱自由度（degree of freedom），由dof簡(jiǎn)寫(xiě)表示。目前工業(yè)機(jī)器人采用的控制方法是把機(jī)械臂上每一個(gè)關(guān)節(jié)都當(dāng)作一個(gè)單獨(dú)的伺服機(jī)構(gòu)，即每個(gè)軸對(duì)應(yīng)一個(gè)伺服器，每個(gè)伺服器通過(guò)總線控制，由控制器統(tǒng)一控制并協(xié)調(diào)工作。
不同自由度的機(jī)器人在工業(yè)中的應(yīng)用
機(jī)器人軸的數(shù)量決定了其自由度。是不是自由度越多越好呢？自由度越多就越接近人手的動(dòng)作機(jī)能，通用性就越好；但是自由度越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，對(duì)機(jī)器人的整體要求就越高，這是機(jī)器人設(shè)計(jì)中的一個(gè)矛盾。隨著軸數(shù)的增加，機(jī)器人的靈活性也隨之增長(zhǎng)。但是，在目前的工業(yè)應(yīng)用中，用得最多的是三軸、四軸、五軸雙臂和六軸的工業(yè)機(jī)器人，軸數(shù)的選擇通常取決于具體的應(yīng)用。這是因?yàn)椋谀承?yīng)用中，并不需要很高的靈活性，而三軸和四軸機(jī)器人具有更高的成本效益，并且三軸和四軸機(jī)器人在速度上也具有很大的優(yōu)勢(shì)。如果只是進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用，例如在傳送帶之間拾取放置零件，那么四軸的機(jī)器人就足夠了。如果機(jī)器人需要在一個(gè)狹小的空間內(nèi)工作，而且機(jī)械臂需要扭曲反轉(zhuǎn)，六軸或者七軸的機(jī)器人是最 好的選擇。
目前在工業(yè)領(lǐng)域中以六軸機(jī)器人應(yīng)用最為廣泛。帶有六個(gè)關(guān)節(jié)的工業(yè)機(jī)器人與人類的手臂極為相似，它具有相當(dāng)于肩膀、肘部和腕部的部位，它的“肩膀”通常安裝在一個(gè)固定的基座結(jié)構(gòu)上。人類手臂的作用是將手移動(dòng)到不同的位置，而六軸機(jī)器人的作用則是移動(dòng)末端執(zhí)行器，在機(jī)械臂末端安裝適用于特定應(yīng)用場(chǎng)景的各種執(zhí)行器，例如爪手、噴燈、鉆頭和噴漆器等，去完成不同的工作任務(wù)。
什么是工業(yè)機(jī)器人的自由度？
通常作為機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo)，反映機(jī)器人動(dòng)作的靈活性，可用軸的直線移動(dòng)、擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的數(shù)目來(lái)表示。機(jī)器人機(jī)構(gòu)能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)數(shù)目，稱為機(jī)器人機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)自由度，簡(jiǎn)稱自由度（degree of freedom），由dof簡(jiǎn)寫(xiě)表示。目前工業(yè)機(jī)器人采用的控制方法是把機(jī)械臂上每一個(gè)關(guān)節(jié)都當(dāng)作一個(gè)單獨(dú)的伺服機(jī)構(gòu)，即每個(gè)軸對(duì)應(yīng)一個(gè)伺服器，每個(gè)伺服器通過(guò)總線控制，由控制器統(tǒng)一控制并協(xié)調(diào)工作。
不同自由度的機(jī)器人在工業(yè)中的應(yīng)用
機(jī)器人軸的數(shù)量決定了其自由度。是不是自由度越多越好呢？自由度越多就越接近人手的動(dòng)作機(jī)能，通用性就越好；但是自由度越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，對(duì)機(jī)器人的整體要求就越高，這是機(jī)器人設(shè)計(jì)中的一個(gè)矛盾。隨著軸數(shù)的增加，機(jī)器人的靈活性也隨之增長(zhǎng)。但是，在目前的工業(yè)應(yīng)用中，用得最多的是三軸、四軸、五軸雙臂和六軸的工業(yè)機(jī)器人，軸數(shù)的選擇通常取決于具體的應(yīng)用。這是因?yàn)椋谀承?yīng)用中，并不需要很高的靈活性，而三軸和四軸機(jī)器人具有更高的成本效益，并且三軸和四軸機(jī)器人在速度上也具有很大的優(yōu)勢(shì)。如果只是進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用，例如在傳送帶之間拾取放置零件，那么四軸的機(jī)器人就足夠了。如果機(jī)器人需要在一個(gè)狹小的空間內(nèi)工作，而且機(jī)械臂需要扭曲反轉(zhuǎn)，六軸或者七軸的機(jī)器人是最 好的選擇。
目前在工業(yè)領(lǐng)域中以六軸機(jī)器人應(yīng)用最為廣泛。帶有六個(gè)關(guān)節(jié)的工業(yè)機(jī)器人與人類的手臂極為相似，它具有相當(dāng)于肩膀、肘部和腕部的部位，它的“肩膀”通常安裝在一個(gè)固定的基座結(jié)構(gòu)上。人類手臂的作用是將手移動(dòng)到不同的位置，而六軸機(jī)器人的作用則是移動(dòng)末端執(zhí)行器，在機(jī)械臂末端安裝適用于特定應(yīng)用場(chǎng)景的各種執(zhí)行器，例如爪手、噴燈、鉆頭和噴漆器等，去完成不同的工作任務(wù)。
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