七軸工業(yè)機(jī)器人比六軸工業(yè)機(jī)器人強(qiáng)在哪?

近年來，跨國機(jī)器人巨頭推出了七軸工業(yè)機(jī)器人，抓住高端新市場，引發(fā)了我們對七軸工業(yè)機(jī)器人的深入思考，其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，研發(fā)困難，近年來國際發(fā)布了哪些工業(yè)七軸機(jī)器人產(chǎn)品，中國七軸工業(yè)機(jī)器人研發(fā)和工業(yè)化進(jìn)入了哪個階段？

可通過六軸機(jī)器人x，y，z軸，每個軸都可以獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。七軸機(jī)器人也被稱為冗余機(jī)器人。與六軸機(jī)器人相比，額外的軸允許機(jī)器人避免某些特定的目標(biāo)，方便終端執(zhí)行器到達(dá)特定的位置，并更靈活地適應(yīng)某些特殊的工作環(huán)境。隨著軸數(shù)量的增加，機(jī)器人的靈活性也增加了。

但是，在目前的工業(yè)應(yīng)用中，用得較多的是三軸、四軸和六軸的工業(yè)機(jī)器人，這是因?yàn)?，在某些?yīng)用中，并不需要很高的靈活性，而三軸和四軸機(jī)器人具有更高的成本效益，并且三軸和四軸機(jī)器人在速度上也具有很大的優(yōu)勢。未來需要高靈活性的3C產(chǎn)業(yè)，七軸工業(yè)機(jī)器人將擁有用武之地，隨著其精度不斷增加，在不遠(yuǎn)的將來，它將取代人工進(jìn)行裝配手機(jī)等精密電子產(chǎn)品。

七軸工業(yè)機(jī)器人比六軸工業(yè)機(jī)器人強(qiáng)在哪里？

從技術(shù)上講，六軸工業(yè)機(jī)器人有哪些問題，七軸工業(yè)機(jī)器人有哪些優(yōu)勢？

1.提高運(yùn)動學(xué)特性

三個問題極大地限制了機(jī)器人的運(yùn)動。

第一個是奇異形狀。當(dāng)機(jī)器人處于奇異形狀時，其末端執(zhí)行器不能朝某個方向移動或施加扭矩，因此奇異形狀對運(yùn)動規(guī)劃有很大的影響。

二是關(guān)節(jié)位移超限。在實(shí)際工作中，機(jī)器人每個關(guān)節(jié)的角度范圍有限。理想狀態(tài)是正負(fù)180度，但很多關(guān)節(jié)做不到。此外，七軸機(jī)器人可以避免角速運(yùn)動過快，使角速分布更加均勻。

七軸機(jī)器人各軸的運(yùn)動范圍和較大角度

第三，工作環(huán)境中存在障礙。在工業(yè)環(huán)境中，許多場合存在各種環(huán)境障礙。傳統(tǒng)的六軸機(jī)器人不僅可以改變終端機(jī)構(gòu)的姿態(tài)，而且可以改變終端機(jī)構(gòu)的位置。

2.改善動力學(xué)特性

對于七軸機(jī)器人來說，利用其冗余自由度不僅可以通過運(yùn)動軌跡規(guī)劃達(dá)到良好的運(yùn)動特性，還可以利用其結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)較佳的動力學(xué)性能。七軸機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)扭矩的再分配，這涉及到機(jī)器人的靜態(tài)平衡，也就是說，通過一定的算法計(jì)算每個關(guān)節(jié)的力。對于傳統(tǒng)的六軸機(jī)器人來說，每個關(guān)節(jié)的力都是一定的，其分布可能不合理。然而，對于七軸機(jī)器人，每個關(guān)節(jié)的扭矩可以通過控制算法進(jìn)行調(diào)整，使薄弱環(huán)節(jié)承受的扭矩盡可能小個機(jī)器人的扭矩分布更加均勻合理。

3、容錯性

當(dāng)機(jī)器人出現(xiàn)故障時，如果一個關(guān)節(jié)失效，傳統(tǒng)的六軸機(jī)器人將無法繼續(xù)工作，七軸機(jī)器人可以通過重新調(diào)整故障關(guān)節(jié)速度（運(yùn)動容錯）和故障關(guān)節(jié)扭矩（動力容錯）來繼續(xù)正常工作。