從機(jī)械結(jié)構(gòu)來看,工業(yè)機(jī)器人總體上分為串聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人。串聯(lián)機(jī)器人的特點(diǎn)是一個軸的運(yùn)動會改變另一個軸的坐標(biāo)原點(diǎn),而并聯(lián)機(jī)器人一個軸運(yùn)動則不會改變另一個軸的坐標(biāo)原點(diǎn)。早期的工業(yè)機(jī)器人都是采用串聯(lián)機(jī)構(gòu)。并聯(lián)機(jī)構(gòu)定義為動平臺和定平臺通過至少兩個獨(dú)立的運(yùn)動鏈相連接,機(jī)構(gòu)具有兩個或兩個以上自由度,且以并聯(lián)方式驅(qū)動的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)。并聯(lián)機(jī)構(gòu)有兩個構(gòu)成部分,分別是手腕和手臂。
驅(qū)動系統(tǒng)是向機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)提供動力的裝置。根據(jù)動力源不同,驅(qū)動系統(tǒng)的傳動方式分為液壓式、氣壓式、電氣式和機(jī)械式4種。早期的工業(yè)機(jī)器人采用液壓驅(qū)動。由于液壓系統(tǒng)存在泄露、噪聲和低速不穩(wěn)定等問題,并且功率單元笨重和昂貴,目前只有大型重載機(jī)器人、并聯(lián)加工機(jī)器人和一些特殊應(yīng)用場合使用液壓驅(qū)動的工業(yè)機(jī)器人。
對機(jī)器人來說,電機(jī)的尺寸和重量非常敏感,通過高磁性材料優(yōu)化、一體化優(yōu)化設(shè)計、加工裝配工藝優(yōu)化等技術(shù)的研究,提高伺服電機(jī)的效率,減小電機(jī)空間尺寸和降低電機(jī)重量,是機(jī)器人電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
工業(yè)機(jī)器人懸臂結(jié)構(gòu)極易在多軸聯(lián)動、重載及快速起停時引起抖動。機(jī)器人本體剛度要與電機(jī)伺服剛度參數(shù)相匹配,剛度過高,會造成振動,剛度過低會造成起停反應(yīng)緩慢。機(jī)器人在不同的位置和姿態(tài),以及在不同的工裝負(fù)載下剛度都不一樣,很難通過提前設(shè)置伺服剛度值能滿足所有工況的需求。在線自適應(yīng)抖振抑制技術(shù),提出免參數(shù)調(diào)試的智能控制策略,同時兼顧剛度匹配、抖振抑制的需求,可以抑制機(jī)器人末端抖動,提高末端定位精度。