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工业机器人的主要技术参数

工业机器人的种类、用途以及用户要求都不尽相同。但工业机器人的主要技术参数应

包括以下几种：自由度、精度、工作范围、最大工作速度和承载能力。

1.自由度

机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，一般不包括手爪(或末端执行器)的开合自

由度。在三维空间中表述一个物体的位置和姿态需要6个自由度。但是，工业机器人

的自由度是根据其用途而设计的，可能小于6个也可能大于6个自由度。例如，日本

日立公司生产的A4020装配机器人有4个自由度，可以在印制电路板上接插电子元器

件；

PUMA562机器人具有6个自由度(见图1.11〜图1.13)，可以进行复杂空间曲面的

弧焊作业。从运动学的观点看，在完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人，叫

做冗余自由度机器人，又叫冗余度机器人。例如，PUMA562机

器人去执行印制电路板上接插元器件的作业时就是一个冗余度自由机器人。利

用冗余的自由度可以增加机器人的灵活性，躲避障碍物和改善动力性能。|

人的手臂共有7个自由度，所以工作起来很灵巧，手部可回避障碍物，从不同方向

到达目的地。

2.精度

工业机器人精度是指定位精度和重复定位精度。定位精度是指机器人手部实际到达

位置与目标位置之间的差异，用反复多次测试的定位结果的代表点与指定位置之间的

距离来表示。重复定位精度是指机器人重复定位手部于同一目标位置的能力，以实际

位置值的分散程度来表示。实际应用中常以重复测试结果的标准偏差值的3倍来表示，

它是衡量一列误差值的密集度。图1.14所示为工业机器人定位精度与重复定位精度图

例。

(a)重复定位精度的测定

(:b)合理的定位精度，良好的重复定位精度

(

(C)良好的定位精度，较差的重复定位精度d)很差的定位精度，良好的重复

定位精度

3.工作范围

工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集也合，叫做工作区

域。因为末端操作器的形状和尺寸是多种多样的，为了真实地反映机器人的特征参数，

一般工作范围是指不安装末端操作器的工作区域。工作范围的形状和大小是十分重要

的，机器人在执行某作业时可能会因为存在手部不能到

达的作业死区而不能完成任务，如图1.15所示。

4.最大工作速度

最大工作速度，有的厂家指工业机器人自由度上最大的稳定速度，有的厂家指手臂

大合成速度，通常欧洲技术参数中就有说明。工作速度越高，工作效率就越高。但是，

工作速度越高就要花费更多的时间去升速或降速。

5.承载能力

承载能力是指机器人在工作范围内的任何位置上所能承受的最大质量。承载能力

不仅决定于负载的质量，而且与机器人运行的速度、加速度的大小和方向

有关。为了安全起见，承载能力这一技术指标是指高速运行时的承载能力。承载能力

I

不仅指负载，而且包括了机器人末端操作器的质量。

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