08 4.2 机器人的机构 沁明梅% 6自由度工业机器人
4.2 机器人的机构 6自由度工业机器人
A。2 机器人的机的 1)三自由度机器人 只能沿X、Y、Z轴运动 不能指定机械手姿态 2)五自由度机器人 X、Y、Z移动和绕X、Y的转动 (焊接、磨削机器人，不要求Z轴转动) 3)七自由度机器人 解无穷多，要有附加决策程序使机器人从这 些解中选择一个。（检验所有解，根据决策找 出所求解，实际生产不用)
1） 三自由度机器人 只能 沿X、Y、Z轴运动 不能指定机械手姿态 2）五自由度机器人 X、Y、Z移动和绕X、Y的转动 （焊接、磨削机器人，不要求Z轴转动） 3）七自由度机器人 解无穷多，要有附加决策程序使机器人从这 些解中选择一个。（检验所有解，根据决策找 出所求解，实际生产不用） 4.2 机器人的机构
4.2 机器人的机的 机器人的手臂 大部分机器人主要依靠手臂来工作，因此机器人的手臂要特别的 灵活。实际上，大部分工业机器人就是一条机械手臂结构，所以 有时候也叫机械手或者机械臂。机器人手臂的作用是把自己的工 具移动到工作位置上，可能是焊枪，也可能是油漆喷枪，也可能 是激光刀等等。我们已经知道，决定一个物体在空间的状态需要 六个坐标，因此机器人的手臂也需要至少六个自由度才能将工具 移动到工作空间的任意位置，并摆成任意姿态。有时候为了绕开 障碍物还需要更多的自由度，但有时候由于工作性质的关系也会 减少一些自由度，比如电子装配工作，由于绝大多数电子元件总 是垂直于电路板安装的，只需要绕垂直电路板的方向转动调节姿 态，其它方向不需要转动，因此只有一个姿态自由度，再加上决 定位置的三个自由度，机器人手臂只要四个自由度就足够了
4.2 机器人的机构 机器人的手臂 大部分机器人主要依靠手臂来工作，因此机器人的手臂要特别的 灵活。实际上，大部分工业机器人就是一条机械手臂结构，所以 有时候也叫机械手或者机械臂。机器人手臂的作用是把自己的工 具移动到工作位置上，可能是焊枪，也可能是油漆喷枪，也可能 是激光刀等等。我们已经知道，决定一个物体在空间的状态需要 六个坐标，因此机器人的手臂也需要至少六个自由度才能将工具 移动到工作空间的任意位置，并摆成任意姿态。有时候为了绕开 障碍物还需要更多的自由度，但有时候由于工作性质的关系也会 减少一些自由度，比如电子装配工作，由于绝大多数电子元件总 是垂直于电路板安装的，只需要绕垂直电路板的方向转动调节姿 态，其它方向不需要转动，因此只有一个姿态自由度，再加上决 定位置的三个自由度，机器人手臂只要四个自由度就足够了
4.2 机器人的机的 机器人的手指 大部分机器人的手就是它们的专用工具，比如焊接用的焊枪，运玻璃 用的吸盘，激光切割用的激光刀等等，但是也有很多机器人需要抓取各种 零件，因此需要像人的手指一样的手爪。有一个歇后语叫做：三个指头拈 田螺一稳拿，在分析人的手指功能后，科学家们也发现，人手拿起小东 西主要靠拇指和食指合作，拿起较大或者很滑的东西时需要中指参与固定 ,因此重点开发了二指和三指的手爪。 电机 关节
4.2 机器人的机构 机器人的手指 大部分机器人的手就是它们的专用工具，比如焊接用的焊枪，运玻璃 用的吸盘，激光切割用的激光刀等等，但是也有很多机器人需要抓取各种 零件，因此需要像人的手指一样的手爪。有一个歇后语叫做：三个指头拈 田螺——稳拿，在分析人的手指功能后，科学家们也发现，人手拿起小东 西主要靠拇指和食指合作，拿起较大或者很滑的东西时需要中指参与固定 ，因此重点开发了二指和三指的手爪
4.2 机器人的机的 机器人的腿 机器人的腿，也就是机器人的下肢。它的主要功能是支撑身体，移动身 体。以人脑这样高级的智力而言，一个小孩子也需要很多的学习才能学 会走路，对机器人来说，这就更加困难了。目前最先进的双足步行机器 人与人类的行走姿态相比也显得十分笨拙，而且效率低下。人类研制机 器人的目的是为了代替人们做事，不一定要求外形一模一样。因此，人 们就采用很多其他办法来解决机器人行走问题。人类双腿失去功能怎么 办呢？用轮椅！于是，以轮代腿的轮式机器人就出现了，轮式机器人结 构简单，成本低廉，容易控制，但灵活性较差。单纯轮式行走机器人受 到地形的限制，如上楼梯就很困难，人们又根据腿的功能做了很多改进 ，增加了越野越障能力。仿生学也给了科学家很多启示，他们仿照牛马 制造了四足机器人的腿，仿照昆虫做了六足机器人的腿。这样，机器人 在行走过程中，稳定性的问题就得以解决了。在仿生学的研究中，科学 家们还注意到，蛇的爬行是靠自身的收缩、变形来前进的，由此研制了 蛇形机器人。它主要用来检测和清理管道，如在煤气管道中自由地通过 和检测
4.2 机器人的机构 机器人的腿 机器人的腿，也就是机器人的下肢。它的主要功能是支撑身体，移动身 体。以人脑这样高级的智力而言，一个小孩子也需要很多的学习才能学 会走路，对机器人来说，这就更加困难了。目前最先进的双足步行机器 人与人类的行走姿态相比也显得十分笨拙，而且效率低下。人类研制机 器人的目的是为了代替人们做事，不一定要求外形一模一样。因此，人 们就采用很多其他办法来解决机器人行走问题。人类双腿失去功能怎么 办呢？用轮椅！于是，以轮代腿的轮式机器人就出现了，轮式机器人结 构简单，成本低廉，容易控制，但灵活性较差。单纯轮式行走机器人受 到地形的限制，如上楼梯就很困难，人们又根据腿的功能做了很多改进 ，增加了越野越障能力。仿生学也给了科学家很多启示，他们仿照牛马 制造了四足机器人的腿，仿照昆虫做了六足机器人的腿。这样，机器人 在行走过程中，稳定性的问题就得以解决了。在仿生学的研究中，科学 家们还注意到，蛇的爬行是靠自身的收缩、变形来前进的，由此研制了 蛇形机器人。它主要用来检测和清理管道，如在煤气管道中自由地通过 和检测