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六轴关节机器人工作原理

文章来源:松健机器人人气:904发表时间:2018-07-23

六轴关节机器人也称关节手臂机器人或关节机械手臂,是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一。适合用于诸多工业领域的机械自动化作业。松健机器人下面与大家分享一下六轴关节机器人工作原理。
常见的六轴关节机器人的机械结构,六个伺服电机直接通过谐波减速器、同步带轮等驱动六个关节轴的旋转,注意观察一、二、三、四轴的结构,关节一至关节四的驱动电机为空心结构,关节机器人的驱动电机采用空心轴结构应该不常见,空心轴结构的电机一般较大。

六轴机器人第一轴

六轴关节机器人第一轴

六轴机器人第二轴

六轴机器人第二轴


采用空心轴电机的优点是:机器人各种控制管线可以从电机中心直接穿过,无论关节轴怎么旋转,管线不会随着旋转,即使旋转,管线由于布置在旋转轴线上,所以具有最小的旋转半径。此种结构较好的解决了工业机器人的管线布局问题。

六轴机器人第三轴

六轴机器人第三轴

六轴机器人第四轴

六轴机器人第四轴

六轴关节机器人的腕部关节设计较为复杂,因为在腕部同时集成了三种运动。小型的六轴关节机器人的腕部关节主要采用谐波减速器。图4较为详细地描述了常见的六轴关节机器人的腕部结构,其腕部关节用到了两个谐波减速器,两个同步齿型带传动输入,中间还用到了一对锥齿轮副传动。

六轴机器人第五轴

六轴机器人第五轴

六轴机器人第六轴

六轴机器人第六轴


六轴关节机器人模拟了人类的手臂功能,由垂直于地面的腰部旋转轴(相当于大臂旋转的肩部旋转轴)带动小臂旋转的肘部旋转轴以及小臂前端的手腕等构成。手腕通常由2~3个自由度构成。其动作空间近似一个球体,所以也称多关节球面机器人。


六轴机器人结构图

六轴机器人结构图


上图为常见的六轴关节机器人的机械结构,六个伺服电机直接通过减速器、同步带轮等驱动六个关节轴的旋转。六轴工业机器人一般有6个自由度,常见的六轴工业机器人包含旋转(S轴),下臂(L轴)、上臂(U轴)、手腕旋转(R轴)、手腕摆动(B轴)和手腕回转(T轴)。6个关节合成实现末端的6自由度动作。

六轴机器人的第一个关节能像四轴机器人一样在水平面自由旋转,后两个关节能在垂直平面移动。此外,六轴机器人有一个“手臂”,两个“腕”关节,这让它具有人类的手臂和手腕类似的能力。
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