Шесть осей - не всегда лучше четырёх. Разбираем, что даёт каждая степень подвижности и как не переплатить за лишние.
Степень подвижности (или степень свободы) - это одно независимое движение, которое может совершить манипулятор: поворот вокруг оси или перемещение вдоль неё. У промышленного робота каждой степени соответствует свой привод и своё сочленение. Число степеней определяет, в какие точки пространства робот дотянется и под каким углом сможет подойти к детали.
Чтобы поставить инструмент в любую точку рабочей зоны с любой ориентацией, нужно шесть независимых движений: три задают положение (вперёд-назад, влево-вправо, вверх-вниз), три - ориентацию (наклон, поворот, крен). Поэтому классический универсальный манипулятор - шестиосевой. С пятью осями робот дотягивается до точки, но не в любой ориентации: например, не сможет подвести сварочную горелку под нужным углом к наклонному шву.
| 3-4 оси (SCARA, палетайзеры) | Перемещение в плоскости и по высоте: укладка коробов, сборка на плоскости, сортировка. Быстро, дёшево, жёстко |
| 5 осей | Обработка и загрузка станков, где ориентация инструмента ограничена одной плоскостью |
| 6 осей | Сварка, покраска, сборка, обслуживание станков с подходом под углом - универсальный вариант |
| 7 осей | Избыточная подвижность: обход препятствий при той же позиции инструмента, работа в тесных ячейках, коллаборативные сценарии |
| 6 + линейная ось | Робот на рельсе или портале: расширение рабочей зоны без потери точности |
Седьмая степень подвижности не расширяет достижимые точки - шести уже достаточно. Она даёт свободу выбора конфигурации: робот может «отвести локоть», не меняя положение инструмента. На практике это обход оснастки и стенок ячейки, работа плечом к плечу с человеком без опасных поз и меньшая нагрузка на суставы в крайних положениях. Цена - более сложное планирование движений и выше стоимость.
Покупать «с запасом» шестиосевой робот под паллетирование. Четырёхосевой паллетайзер на той же грузоподъёмности быстрее, жёстче и заметно дешевле, а лишние оси в этой задаче никогда не используются. Обратная ошибка - брать пятиосевого под сварку сложных швов и потом переделывать оснастку под ограничения робота.
В инженерной практике это синонимы. Формально степени свободы - характеристика механизма, степени подвижности - число управляемых приводов; у промышленных роботов они совпадают.
Около семи в плече, локте и запястье, не считая пальцев. Именно поэтому семиосевые манипуляторы называют антропоморфными.
Да: линейную ось (рельс) или поворотный стол под деталь. Управление ими интегрируется в контроллер робота как внешние оси.
+7 925 995-49-15 · info@100xbot.ru