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(简答题)

机器人参数坐标系有哪些?各参数坐标系有何作用?

正确答案

工业机器人的坐标形式有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。
1)直角坐标/笛卡儿坐标/台架型(3P)
这种机器人由三个线性关节组成,这三个关节用来确定末端操作器的位置,通常还带有附加道德旋转关节,用来确定末端操作器的姿态。这种机器人在X、Y、Z轴上的运动是独立的,运动方程可独立处理,且方程是线性的,因此,很容易通过计算机实现;它可以两端支撑,对于给定的结构长度,刚性最大:它的精度和位置分辨率不随工作场合而变化,容易达到高精度。但是,它的操作范围小,手臂收缩的同时又向相反的方向伸出,即妨碍工作,且占地面积大,运动速度低,密封性不好。 2)圆柱坐标型(R3P)
圆柱坐标机器人由两个滑动关节和一个旋转关节来确定部件的位置,再附加一个旋转关节来确定部件的姿态。这种机器人可以绕中心轴旋转一个角,工作范围可以扩大,且计算简单;直线部分可采用液压驱动,可输出较大的动力;能够伸入型腔式机器内部。但是,它的手臂可以到达的空间受到限制,不能到达近立柱或近地面的空
间;直线驱动器部分难以密封、防尘;后臂工作时,手臂后端会碰到工作范围内的其它物体。
3)球坐标型(2RP)球坐标机器人采用球坐标系,它用一个滑动关节和两个旋转关节来确定部件的位置,再用一个附加的旋转关节确定部件的姿态。这种机器人可以绕中心轴旋转,中心支架附近的工作范围大,两个转动驱动装置容易密封,覆盖工作空间较大。但该坐标复杂,难于控制,且直线驱动装置仍存在密封及工作死区的问题。4)关节坐标型/拟人型(3R)关节机器人的关节全都是旋转的,类似于人的手臂,是工业机器人中最常见的结构。5)平面关节型这种机器人可看作是关节坐标式机器人的特例,它只有平行的肩关节和肘关节,关节轴线共面。

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