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四自由度直角坐标码垛机器人控制系统研究码垛机器人简介

时间：2017-07-28 来源：机器人在线阅读：9482 原创

1.2.1码垛机器人的分类

从机器人的运动形式来看，有的机器人能够实现各种复杂运动，比如六自由度关节型的机器人在运动时既能做直线运动也能旋转运动，也有单一的做直线运动的龙门式机器人。总的来说，码垛机器人的结构形式多种多样。如果用坐标的形式描述机器人的运动，则一般可以将码垛机器人分为以下四种类型:即直角坐标型、关节型、球面坐标型和柱面坐标型等四种类型。在实际工程实践中，要结合实际的工程环境和工作要求尽量选择类型比较简单的造价便宜的机器人能够满足要求即可。

1、直角型坐标机器人

直角型坐标机器人一般为3轴或者4轴机器人，分别为X轴，Y轴，Z轴以及Z轴上附带的一个旋转轴R。 XYZ三个轴在空间上做直线运动，并且两两互相垂直，XYZ唯一确定了空间上机械手的位置，而机械手的旋转则由R轴来执行。直角坐标机器人的运动方式简单，只能作直线运动以及机械手爪的旋转定位运动，所以运动轨迹比较容易求解，并且定位精度高。一般来说，直角坐标机器人本体的体积比较大，相对来说灵活度有所欠缺。由于运动简单，易于安装和维护，所以在自动化生产线上应用比较广泛。

2、柱面坐标型机器人

柱面坐标型机器人的组成结构主要包括垂直轴、水平移动轴以及旋转底座，水平移动轴可以同时沿着垂直轴上下移动和沿着水平方向运动。垂直轴安装在旋转底座上，与水平运动轴组合在一起绕底座旋转。这种机器人但是对空间的利用率不高，不适合用来完成码垛任务。

3、球面坐标机器人

球面坐标型机器人有两个旋转轴和一个直线运动轴。可以实现机械手的上下、前后、左右等8个动作。机器人的体积相对比较小，工作空间大，然而坐标形式非常的复杂，不容易精确控制。

4、关节型机器人

关节式机器人像人手一样具有肘关节，具有多个自由度，一般为6自由度，动作非常灵活，可以用在比较小的空间内。但是，关节式机器人动作复杂，位姿多。设计的时候需要进行运动学和动力学分析，开发难度较大。

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