工业机器人的分类方式多种多样,主要包括按机械结构、关节坐标形式、自由度、控制系统等进行分类,以下是一些主要的分类及其应用场景:
1、按机械结构分类
多关节机器人:这种类型的机器人类似于人类的手臂,具有多个旋转关节,提供高度的灵活性和广泛的运动范围,它们广泛应用于自动化装配线、焊接、喷漆、搬运等多个工业领域。
平面多关节(SCARA)机器人:具有圆形工作范围,由两个平行关节组成,专门从事横向运动,主要用于装配应用,如电子行业。
并联机器人:也被称为平行连杆机器人,由和公共底座相连的平行关节连杆组成,适用于高速操作,如包装、码垛和机床上下料等。
直角坐标机器人:具有矩形结构,通过在其三个垂直轴上滑动来提供线性运动,适用于需要高精度定位的应用,如电子制造和精密加工。
圆柱坐标机器人:在底座处具有至少一个旋转关节和至少一个连接连杆的棱柱形关节,提供垂直和水平线性运动以及绕垂直轴的旋转运动,主要用于拾取、旋转和放置材料的简单应用。
协作机器人(Cobot或Co-robot):设计用于与人类安全地共享工作空间,适用于自动化重复的、不符合人体工程学的任务,如取放重型零件、机器进给和最终组装。
2、按关节坐标形式分类
直角坐标型机器人:其末端执行器的空间位置是通过三个互相垂直的坐标轴x、y、z的改变来实现的,适用于需要精确直线运动的场合。
圆柱坐标型机器人:其末端执行器的空间位置是由两个移动坐标和一个转动坐标来实现的,适用于需要在圆柱形工作空间内进行操作的场合。
球坐标型机器人:又称极坐标式机器人,其末端执行器的空间位置是由一个直线运动和两个转动来实现的,适用于需要在球形工作空间内进行操作的场合。
关节机器人:分为垂直关节机器人和平面关节机器人,前者适用于诸多工业领域的自动化作业,后者则主要用于横向运动,如装配应用。
3、按自由度分类
传统六关节机器人:具有六个串联旋转关节,是最常用的工业机器人类型之一。
七轴机器人:相比六轴机器人,额外的轴允许躲避某些特定的目标,使末端执行器更容易到达特定位置。
协作机器人:能够安全地与人类直接进行交互/接触,结合了人类独特的技巧与机器人的精度和力量。
四轴/SCARA机器人:四轴机器人的手臂部分可以在一个几何平面内自由移动,SCARA机器人的手臂部分可以在一个平面内自由移动,但第四轴固定不动。
Delta并联机器人:属于高速、轻载的并联机器人,通过示教编程或视觉系统捕捉目标物体,实现目标物体的运输、加工等操作。
4、按控制系统分类
开环控制机器人:没有信息反馈特征,控制系统发出的指令信号流向驱动系统,驱动系统的输出不再反馈到控制系统中。
闭环控制机器人:控制系统具有信息反馈特征,即控制系统发出的指令信号与驱动系统反馈回来的信号相结合,决定驱动系统的输出。
5、按智能化的控制方式分类
力控制:直接进行力位控制的机器人。
位置控制:单关节位置反馈速度反馈加速度反馈位置控制的机器人。
混合控制:同时具有力控制和位置控制功能的机器人。
自适应控制:能适应环境变化的智能机器人。
模糊控制:基于模糊逻辑的控制系统。
神经网络控制:利用神经网络算法进行控制的机器人。
最优控制:根据某种最优指标设计和控制机器人。
专家控制:基于专家知识的控制系统。
其他控制方式:如解耦控制、二次型最优控制等。
6、按应用领域分类
焊接机器人:包括机械臂、焊接系统、变位机等,主要用于各类汽车零部件的焊接生产。
装配机器人:作为柔性自动化装配系统的核心设备,适用于大件、多品种、小批量的产品装配作业。
加工机器人:主要从事切割、磨削、铣削、抛光等工作的工业机器人。
喷涂机器人:进行自动喷涂或喷涂其他涂料的工业机器人。
洁净机器人:在洁净室使用的工业机器人,主要用于电子器件制造、医药制造等行业。
不同类型的工业机器人在各自的应用场景中发挥着重要作用,随着技术的不断进步和市场需求的变化,工业机器人的种类和应用将继续拓展和深化。