從機械結(jié)構來看,工業(yè)機器人總體上分為串聯(lián)機器人和并聯(lián)機器人。串聯(lián)機器人的特點是一個軸的運動會改變另一個軸的坐標原點,而并聯(lián)機器人一個軸運動則不會改變另一個軸的坐標原點。早期的工業(yè)機器人都是采用串聯(lián)機構。并聯(lián)機構定義為動平臺和定平臺通過至少兩個獨立的運動鏈相連接,機構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)機構。并聯(lián)機構有兩個構成部分,分別是手腕和手臂。
驅(qū)動系統(tǒng)是向機械結(jié)構系統(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、電氣式和機械式4種。早期的工業(yè)機器人采用液壓驅(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器人、并聯(lián)加工機器人和一些特殊應用場合使用液壓驅(qū)動的工業(yè)機器人。
對機器人來說,電機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)化設計、加工裝配工藝優(yōu)化等技術的研究,提高伺服電機的效率,減小電機空間尺寸和降低電機重量,是機器人電機的關鍵技術之一。
工業(yè)機器人懸臂結(jié)構極易在多軸聯(lián)動、重載及快速起停時引起抖動。機器人本體剛度要與電機伺服剛度參數(shù)相匹配,剛度過高,會造成振動,剛度過低會造成起停反應緩慢。機器人在不同的位置和姿態(tài),以及在不同的工裝負載下剛度都不一樣,很難通過提前設置伺服剛度值能滿足所有工況的需求。在線自適應抖振抑制技術,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,可以抑制機器人末端抖動,提高末端定位精度。