传统的关节式机器人主要由车体结构、减速器、伺服电机、控制器等组成。
工业机器人本体由旋转底座、大臂和小臂组成,是机器人外部最直接的机械结构。机器人本体的结构件包括铸铁、铸钢、铸铝、结构钢等材料。
由减速器承担机器人各关节的负载,电机输出的高速低扭矩经过减速器后形成低速高扭矩,从而提高机器人各轴的输出扭矩,使机器人能够承受较大的负载。机器人对减速器的要求很高,体积小,质量小,减速比大,精度高,耐冲击。
目前多关节机器人广泛使用的减速器有两种:一种是RV减速器,另一种是谐波减速器。RV减速器通常放置在重负载位置,如动臂和肩部,因为它们具有较高的刚度和旋转精度。谐波减速器放置在前臂和手腕上。
驱动控制系统主要用于控制机器人按照设定的运动参数运动。其主要由伺服驱动器、伺服电机和控制器组成。
(1)伺服电机主要用于驱动机器人的关节,要求最大的功率质量比和力矩惯性比,高的启动力矩,低的惯性,宽而平滑的调速范围;
(2)伺服驱动器是驱动伺服电机运动的装置。伺服驱动器根据控制器的指令,给伺服电机相应的电流,以保证伺服电机按照所需的运动速度、加速度、运行位置等条件运动,从而保证机械臂的运动符合设定的要求。
(2)控制器可以手动设置其内部参数,实现机器人的位置控制、速度控制、力矩控制等各种功能。
传统的六轴工业机器人一般有六个自由度,包括旋转(S轴)、下臂(L轴)、上臂(U轴)、腕部旋转(R轴)、腕部摆动(B轴)和腕部旋转(T轴)。六个关节组合起来实现末端的6自由度运动。
一轴:第一轴是连接底座的部分,承受整个机器人的重量和底座的左右转动;
五轴:控制和微调机械手手腕上下转动,通常抓取产品时,可以翻转产品;
六轴:用于末端夹具部分的旋转功能,可以更准确的定位产品。