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選用什么樣的工業機器人，首先要了解機器人的主要技術參數，然后根據生產和工藝的實際要求，通過機器人的技術參數來選擇機器人的機械結構、坐標形式和傳動裝置等。機器人的技術參數反映了機器人的適用范圍和工作性能，主要包括：自由度、額定負載、工作空間、工作精度。其他參數還有：工作速度、控制方式、驅動方式、安裝方式、動力源容量、本體質量、環境參數等。本期小編將帶各位讀者了解學習“工業機器人的主要技術參數”。

1.自由度

自由度是指描述物體運動所需要的獨立坐標數。空間直角坐標系又稱笛卡爾直角坐標系，它是以空間一點O 為原點，建立三條兩兩相互垂直的數軸，即x 軸、y 軸和z 軸，且三個軸的正方向符合右手規則，如圖1.1 所示，即右手大拇指指向z 軸正方向，食指指向x 軸正方向，中指指向y 軸正方向。

在三維空間中描述一個物體的位姿（即位置和姿態）需要6 個自由度，如圖1.2 所示。沿空間直角坐標系 O-xyz 的x、y、z 三個軸的平移運動Tx、Ty、Tz；繞空間直角坐標系 O-xyz 的x、y、z 三個軸的旋轉運動Rx、Ry、Rz。

機器人的自由度是指工業機器人相對坐標系能夠進行獨立運動的數目，不包括末端執行器的動作，如圖1.3 所示。

機器人的自由度反映機器人動作的靈活性，自由度越多，機器人就越能接近人手的動作機能，通用性越好；但是自由度越多，結構就越復雜，對機器人的整體要求就越高。因此，工業機器人的自由度是根據其用途設計的。

采用空間開鏈連桿機構的機器人，因每個關節運動副僅有一個自由度，所以機器人的自由度數就等于它的關節數。

2.額定負載

額定負載也稱有效負荷，是指正常作業條件下，工業機器人在規定性能范圍內，手腕末端所能承受的最大載荷。目前使用的工業機器人負載范圍較大，一般為0.5～2 300 kg，見表1.1。

額定負載通常用載荷圖表示，如圖 1.4 所示。

在圖 1.4 中：“縱軸Z（cm）”表示負載重心與連接法蘭端面的距離。“橫軸X、Y（cm）”表示負載重心在連接法蘭所處平面上的投影與連接法蘭中心的距離。圖中負載重心落在2 kg 載荷線上，表示此時負載質量不能超過2 kg。

3.工作空間

工作空間又稱工作范圍、工作行程，是指工業機器人作業時，手腕參考中心（即手腕旋轉中心）所能到達的空間區域，不包括手部本身所能達到的區域，常用圖形表示，如圖1.5 所示，P 點為手腕參考中心。

工作空間的形狀和大小反映了機器人工作能力的大小，它不僅與機器人各連桿的尺寸有關，還與機器人的總體結構有關，工業機器人在作業時可能會因存在手部不能到達的作業死區而不能完成規定任務。由于末端執行器的形狀和尺寸是多種多樣的，為真實反映機器人的特征參數，工作范圍一般是指不安裝末端執行器時，可以達到的區域。

注意：在裝上末端執行器后，需要同時保證工具姿態，實際的可達空間會和生產商給出的有差距，因此需要通過比例作圖或模型核算，來判斷是否滿足實際需求。

4.工作精度

工業機器人的工作精度包括定位精度和重復定位精度。定位精度又稱絕對精度，是指機器人的末端執行器實際到達位置與目標位置之間的差距。重復定位精度簡稱重復精度，是指在相同的運動位置命令下，機器人重復定位其末端執行器于同一目標位置的能力，以實際位置值的分散程度來表示。

實際上機器人重復執行某位置給定指令時，它每次走過的距離并不相同，都是在一平均值附近變化，該平均值代表精度，變化的幅值代表重復精度，如圖1.6 和圖1.7 所示。機器人具有絕對精度低、重復精度高的特點。