Если вы уже купили робота, вы, вероятно, уже столкнулись с количеством осей, которые у него есть. Возможно, если вы новичок в мире робототехники, вы можете задаться вопросом: что всё это значит? И почему так важно, сколько осей у моего робота? У роботов обычно от 3 до 7 осей, так что… Что же вам на самом деле нужно? Вот краткий обзор количества осей, которое должно быть у вашего робота, и почему.

ЧТО ТАКОЕ ОСЬ РОБОТ?

В робототехнической терминологии ось можно интерпретировать как степень свободы (DOF). Таким образом, если у робота три степени свободы, он может без проблем перемещаться по осям XYZ. Однако он не может наклоняться или поворачиваться. Увеличение количества осей (DOF) робота означает, что вы сможете использовать больше пространства, чем робот с меньшим количеством осей. Обратите внимание, что робот обычно приобретается с заданным количеством осей, и добавить дополнительные оси после покупки практически невозможно.

Один из способов определить количество степеней свободы робота — просто подсчитать количество моторов. Однако это может вызвать некоторую путаницу, поскольку в настоящее время моторы роботов чаще всего встроены в корпус. В любом случае, важно знать, что чем больше осей у робота, тем больше у него возможностей. Поэтому, если вам нужен робот для выполнения сложной операции, вам, вероятно, понадобится робот с большей гибкостью. Ниже представлено описание различных типов роботов, классифицированных по числу степеней свободы.

Обратите внимание, что между типами роботов существует множество различий. У робота конкретного типа может быть больше или меньше осей в зависимости от производителя. Поэтому эта информация носит лишь обобщённый характер.

【3-осевой декартовый робот】

Трёхосевые роботы также известны как декартовы роботы или роботы Scara. Их можно сравнить с трёхосевым декартовым роботом, трёхосевым станком с ЧПУ или 3D-принтером. По сути, это роботы, которые позволяют инструментам перемещаться по трём осям с помощью трёх разных двигателей. Такие роботы могут использоваться для простых операций захвата и размещения, когда детали размещаются в точно такой же ориентации и сбрасываются в одно и то же место.

Например, если вы захватите деталь в определенной ориентации, вам придется перемещать ее в той же ориентации, поскольку инструмент не может поворачиваться.

Если вам все еще трудно понять эту концепцию, представьте себе кран... по сути это трехосные роботы.

【4-осевой робот Scara】

Если у вас 4-осевой робот, вы можете вращать деталь вокруг четвёртой оси, продолжая движение по осям XYZ. Scara, Delta и некоторые традиционные роботы считаются 4-осевыми роботами.

Четырёхосевой робот оснащён четырьмя различными двигателями, поэтому количество двигателей равно количеству осей. Как правило, единственное отличие от декартового робота заключается в том, что четвёртая ось используется для вращения инструмента. Например, серия деталей находится на конвейере и должна быть захвачена роботом. Вам необходимо определить положение детали (оси XY), опуститься до высоты оси Z и, наконец, наклонить инструмент, чтобы он соответствовал ориентации детали.

【5-осевой промышленный робот】

Именно здесь в нашем обсуждении начинают появляться традиционные роботы. Фактически, многие промышленные роботы имеют пять осей. Эти роботы могут перемещаться по трём пространственным осям (XYZ), а инструмент может вращаться ещё по двум осям. Другими словами, инструмент может вращаться вокруг осей Z и Y, но не может вращаться вокруг оси X. Это означает, что у него нет полной свободы перемещения, и некоторые положения всё равно будут недоступны этому роботу.

Вы также можете представить себе 5-осевого робота, похожего на 5-осевой станок с ЧПУ, в котором ваш инструмент может перемещаться по осям XYZ, стол может вращаться вокруг оси Z (получая фактически 4 оси) и, наконец, стол может наклоняться вокруг другой оси (5-осевой).

【Универсальный 6-осевой робот】

Как минимум, 6-осевой робот — это полностью свободный робот. Фактически, он может перемещаться по осям XYZ и поворачиваться вокруг каждой из них. Таким образом, отличие от 5-осевого робота, показанного на рисунке выше, заключается в том, что оси 4 и 5 могут поворачиваться вокруг другой оси. Хорошим примером 6-осевого робота является Universal Robots. Вы можете легко пересчитать 6 синих колпачков (под которыми находятся двигатели), и по ним легко определить, какой из них за что отвечает.

【7-осевой робот Motoman】

Теперь, когда 6-осевые роботы могут свободно перемещаться в любую точку космоса, какой смысл в 7-осевом роботе? Наличие этой дополнительной оси позволяет достигать конечного исполнительного органа с несколькими конфигурациями сочленений. Это используется для предотвращения сингулярностей и предотвращения столкновения с определенными объектами, размещая манипулятор в разных ориентациях, чем это может сделать 6-осевой робот. Отличным примером 7-осевого робота является серия Motoman SDA. 7-осевых роботов также называют избыточными, поскольку у них есть одна «лишняя» ось.

А ЧТО НАСЧЕТ 12 И 13 ОСЕВЫХ РОБОТОВ?

На данном этапе это означает, что два шестиосных робота соединяются вместе, образуя двурукого робота. Возможно, основание этого робота сможет вращаться вокруг своей оси, что добавит ещё одну ось (итого будет 13 осей). Но с точки зрения пространства эти роботы не достигают больших размеров с 12 осями… поскольку в нашем восприятии всего 3 измерения… ну, я знаю, некоторые из вас так думают… но, возможно, измерений больше… но это уже другая тема.

В любом случае, надеюсь, это помогло вам разобраться, что такое ось робота и для чего она предназначена. Если вам интересно, сколько осей требуется вашему проекту, вы всегда можете обратиться на наш официальный сайт. Мы накопили богатый опыт по многим осям.