|直角坐标机器人的概念及定义

导语概念工业应用中，能够实现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、自由度间成空间直角关系、多用途的操作机。他能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业。关于机器人的定义随着科技的不断发展，在不断的完善，直角坐标机器人作为机器人的一种，其含义也在不断的完善中。
 

　　根据对于这一概念的分析，我们作如下阐述

　　一、直角坐标机器人的特点

　　1，多自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角。

　　2，自动控制的，可重复编 程，所有的运动均按程序运行。

　　3，一般由控制系统、驱动系统、机械系统、操作工具等组成。

　　4，灵活，多功能，因操作工具的不同功能也不同。

　　5，高可靠性、高速度、高精度。

　　6，可用于恶劣的环境，可长期工作，便于操作维修。

　　二、直角坐标机器人的应用

　　因末端操作工具的不同，直角坐标机器人可以非常方便的用作各种自动化设备，完成如焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、、探伤、分类、、贴标、喷码、打码、（软仿型）喷涂、目标跟随、排爆等一系列工作。特别适用于多品种，便批量的柔性化作业，对于稳定，提高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和产品的快速更新换代期着十分重要的作用。

　　三、直角坐标机器人的分类

　　1，按用途分焊接机器人、码垛机器人、涂胶（点胶）机器人、检测（监测）机器人、分拣（分类）机器人、、

　　排爆机器人、医疗机器人、特种机器人等。

　　2，按结构形式分壁挂（悬臂）机器人、龙门机器人、倒挂机器人等

　　3，按自由度分两坐标机器人、三坐标机器人、四坐标机器人、五坐标机器人、六坐标机器人。

　　还有其他一些分法，这里就不一一介绍了。

　　四、直角坐标机器人核心元件——直线定位单元

　　为了降低直角坐标机器人的成本，缩短产品的研发周期，增加产品的可靠性、提高产品性能，在欧美的许多国家都已将直角坐标机器人模块化，而直线定位单元（系统）则是模块化的最典型的产品。

　　一个完整的定位单元（系统）由几部分组成

　　1，定位体型材作为轨道的安装支撑部分，该型材不同于一般的框架型材，它要求非常高的直线度，平面度。

　　2，运动轨道安装在定位体型材上，直接支撑运动的滑块。一个定位体型材（系统）上，可能安装一根运动轨道，也可能安装多根运动轨道，轨道的特性及数量直接影响定位单元（系统）的力学特性。组成定位系统的轨道种类很，通用的有直线滚珠轨道，直线圆柱钢轨道。

　　3，运动滑块由负载安装板、轴承架、滚轮组（滚珠组）、除尘刷、润滑腔、密封盖组成。运动滑块与轨道通过滚轮或滚珠藕合在一起。实现运动的导向。

　　4，传动元件通用的传动元件有同步带、齿形带、丝杠/滚珠丝杠、齿条、等。

　　7，轴承及轴承座用于安装传动元件及驱动元。

　　五、直角坐标机器人驱动元件——电机驱动系统

　　直线定位单元（系统）之所以能够实现精确的运动定位，是由电机驱动系统决定的。

　　常用的驱动系统有

　　交流/支流电机驱动系统、驱动系统、直线伺服电机/直线步进电机驱动系统。每一个驱动系统都由电机和两部分组成。驱动器的作用是将弱电信号放大，将其加载在驱动电机的强电上，驱动电机。电机则是将电信号转化成精确的速度及角位移。

　　在要求高动态，高速运行状态、大功率驱动等场合多用交流/支流伺服电机系统作为驱动；在要求低动态，低速运行状态、小功率驱动等场合可用步进电机系统作为驱动；而在在要求极高动态，高速运行状态、高定位精度等场合才会用到直线驱动。

　　六，直角坐标机器人的灵魂——控制器

　　为实现机器人的灵活多变的运动功能、迅速的反应处理功能，机器人必须要有一个大脑——控制器。

　　控制器的功能是指令源，它可以根据编号的程序时时发出控制指令、时刻接受反馈信号、时刻判断处理信息。

　　根据功能的不同，控制器可以有很多种

　　1，工控机与卡的组合运动控制卡借用计算机的资源，利用自身的运动控制功能实现控制。

　　2，脱机运动控制卡借用计算机编好程序，可将程序自我存储，脱机运行。

　　3，PLC-借用计算机编好程序，可将程序自我存储，脱机运行。

　　4，专用控制器。

　　七，直角坐标机器人的终端设备——操作工具

　　直角坐标机器人的终端设备应用途不同，可以装配各种各样的操作工具

　　如焊接机器人的终端操作工具是焊枪码垛机器人终端操作工具是抓手；涂胶（点胶）机器人终端操作工具是胶枪、检测（监测）机器人终端操作工具是相机或激光。

　　有些工作复杂的工作，单一操作工具不能完成，需要安装两个或以上操作工具才可以。如对于非固定轨迹运动物体的抓取除需要机械抓手外，还需要一个相机，时刻跟踪计算物体的空间位置。