基本介紹
- 中文名：直角坐標機器人
- 外文名：cartesian robot
- 別稱：桁架機器人、龍門式機器人
- 本質：操作機
- 學科：機械工程
- 特點：可實現自動控制、重複編程
概念,主要特點,設計方法,套用,
概念
直角坐標機器人是以XYZ直角坐標系統為基本數學模型，以伺服電機、步進電機為驅動的單軸機械臂為基本工作單元，以滾珠絲桿、同步皮帶、齒輪齒條為常用的傳動方式所架構起來的機器人系統，可以完成在XYZ三維坐標系中任意一點的到達和遵循可控的運動軌跡。
直角坐標機器人採用運動控制系統實現對其的驅動及編程控制，直線、曲線等運動軌跡的生成為多點插補方式，操作及編程方式為引導示教編程方式或坐標定位方式。
主要特點
1、自由度運動，每個運動自由度之間的空間夾角為直角；
2、自動控制的，可重複編程，所有的運動均按程式運行；
4、靈活，多功能，因操作工具的不同功能也不同。
5、高可靠性、高速度、高精度。
6、可用於惡劣的環境，可長期工作，便於操作維修。
設計方法
1、使用要求的分析：每一個機器人都是根據特定的要求的產生而設計的，設計的第一步就是要將使用要求分析清楚，確定設計時需要考慮的參數，包括：機器人的定位精度，重複定位精度；機器人的負載大小，負載特性；機器人運動的自由度數量，每自由度的運動行程；機器人的工作周期或運動速度，加減速特性；機器人的運動軌跡，動作的關聯；機器人的工作環境、安裝方式；機器人的運行工作制、運行壽命；其他特殊要求。
2、 本機械模型初建：機器人從機械結構分大體可分為龍門結構、壁掛結構，垂掛結構，根據安裝空間的要求選擇不同的結構，每種結構的力學特性、運動特性都是不一樣的。後續的設計必須是基於一個確定的結構。
3、運動性能計算：
有關該性能的參數有：
平均速度：V=S/t ；
最大速度Vmax=at，a=F/M；
其中：S為運動行程；t為定位運動時間；F加速時的驅動力；M運動物體質量。
4、力學特性分析
套用
作為一種成本低廉、系統結構簡單的自動化機器人系統解決方案，直角坐標機器可以被套用於點膠、滴塑、噴塗、碼垛、分揀、包裝、焊接、金屬加工、搬運、上下料、裝配、印刷等常見的工業生產領域，在替代人工，提高生產效率，穩定產品質量等方面都具備顯著的套用價值。
針對不同的套用場合，對直角坐標機器人有不同的設計要求，比如根據對精度、速度的要求選擇不同的傳動方式，根據特定的工藝要求為末端工作頭選擇不同的夾持設備（夾具、爪手、安裝架等），以及對於示教編程，坐標定位、視覺識別等工作模式的設計選擇等，從而使之能滿足於不同領域、不同工況的套用要求。
