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工业机器人的分类，你知道几种？

导语：一般直角坐标型工业机器人的手臂可以垂直上下移动（Z轴方

向），并可以沿着滑架和横梁上的导轨进行水平二维平面的移动（X、

Y方向）。显然直角坐标型工业机器人有三个移动关节，即3个自由

度。

导读：一般直角坐标型工业机器人的手臂可以垂直上下移动（Z

轴方向），并可以沿着滑架和横梁上的导轨进行水平二维平面的移动

（X、Y方向）。显然直角坐标型工业机器人有三个移动关节，即3

个自由度。

1、直角坐标型工业机器人

手部空间的位置变化是通过沿着三个相互垂直的轴线移动来实

现，常用于生产设备的上下料和高精度的装配和检测作业。一般直角

坐标型工业机器人的手臂可以垂直上下移动（Z轴方向），并可以沿

着滑架和横梁上的导轨进行水平二维平面的移动（X、Y方向）。显

然直角坐标型工业机器人有三个移动关节，即3个自由度。

优点：

·结构简单；

·编程容易，在X、Y、Z三个方向的运

动没有耦合，便于控制系统的设计；

·直线运动速度快，定位精度高，蔽障性能较好；

缺点和问题：

·动作范围小，灵活性较差；

·导轨结构较复杂，维护比较困难，导轨暴露面大，不如转动关

节密封性好；

·结构尺寸较大，占地面积较大；

·移动部分惯量较大，增加了对驱动性能的要求；

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2、圆柱坐标型工业机器人

圆柱坐标型工业机器人结构示意图如图所示，有两个移动关节和

一个转动关节，末端操作器的安装轴线的位姿由（z，r，θ）坐标予

以表示，其主体具有3个自由度：腰部转动、升降运动、手臂伸缩运

动。

优点：

·控制精度较高，控制较简单，结构紧凑；

·对比直角坐标形式，在垂直和经向的两个往复运动可以采用伸

缩套简式结构，在腰部转动时可以把手臂缩回，从而减少转动惯量，

改善了力学负载。

·空间尺寸较小，工作范围较大，末端操作器可获得较高的运动

速度。

缺点和问题：

·由于机身结构的原因，手臂不能到达底部，末端操作器离z轴

愈远，减小了机器人的工作范围，其切向线位移的分辨精度就愈低。

3、球坐标型工业机器人

球坐标型工业机器人有两个转动关节和一个移动关节，末端操作

器的安装轴线的位姿由（θ，φ，r）坐标予以表示。机械手能够里

外伸缩移动，在垂直平面内摆动已经绕底座在水平面内移动，因为这

种机器人的工作空间形成球面的一部分。

特点：

·占地面积小，结构紧凑，位置精度尚可；

·蔽障性能较差，存在平衡问题；

4、关节坐标型工业机器人

主要由底座、大臂和小臂组成。大臂和小臂间的转动关节称为肘

关节，大臂和底座间的转动关节称为肩关节。底座可以绕垂直轴线转

动，称为腰关节。它是一种广泛应用的拟人化机器人。

优点：

·结构紧凑，占地面积小；

·灵活性好，手部到达位置好，具有较好

的蔽障性能；

·没有移动关节，关节密封性能好，摩擦

小，惯量小；

·关节驱动力小，能耗较低；

缺点和问题：

·运动过程中存在平衡问题，控制存在耦合；

·当大臂和小臂舒展开时，机器人结构刚度较好。

5、并联型工业机器人

并联型机构，是动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连

接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环

机构。

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