多種碼垛機類型分析概述在任何離散的大規(guī)模制造過程中，將零部件送入機器進行加工并取出是一項重要的活動。美國機器人研究所（RIA）對機器人定義為：“機器人是一種可重新編程的多功能機械手，設(shè)計用于通過可變編程運動移動材料、零件、工具或?qū)Ｓ迷O(shè)備，以執(zhí)行各種任務(wù)。”在許多可能的工業(yè)任務(wù)中，例如點焊、電弧焊、材料搬運、噴漆、零件裝配和其他任務(wù)，材料搬運是工業(yè)機器人正在使用的主要工作之一。機器人的主要部件：機械手，傳感器，控制器，電源轉(zhuǎn)換單元。機械手是機器人的主體，由連接在關(guān)節(jié)處的一系列機械連桿組成，形成一個開環(huán)運動鏈。機械手能夠向不同方向移動，并完成機器人的工作。它可以很方便地與人類的手臂相比較。在關(guān)節(jié)處，單個連桿可以通過電機（伺服或步進電機）和液壓或氣缸旋轉(zhuǎn)（旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)）或進行平移運動（棱柱關(guān)節(jié)）。通過關(guān)節(jié)運動的組合，機械手可以實現(xiàn)不同的期望定位和定向。一個機械手最多可以有8個關(guān)節(jié)，而一個具有6個關(guān)節(jié)（6個自由度）的機械手被認為是用于大多數(shù)機器人任務(wù)的多功能機械手。操縱器通常有三個結(jié)構(gòu)元素：手臂、手腕和手（末端效應(yīng)器）。末端執(zhí)行器單獨設(shè)計用于夾持單獨的工具或作業(yè)。控制器不同關(guān)節(jié)在所需順序和特定點運動的起始和終止。在存儲器中存儲位置和序列數(shù)據(jù)。通過傳感器連接機器人與外部世界。電源轉(zhuǎn)換單元為機械手的運動提供必要的動力，以完成工作。它可以是帶有放大器的電源，為伺服電機、壓縮機或液壓電源組供電。通過對機器人控制器進行適當(dāng)?shù)木幊?，可以使機械手重復(fù)、準(zhǔn)確地經(jīng)歷所需的機械手連桿運動序列，從而使機器人完成所需的任務(wù)。機器人的另一個優(yōu)點是，通過改變程序，機械手可以瞬間從一組任務(wù)切換到另一組任務(wù)，從而使其成為靈活多變的設(shè)備。機械手一般分為兩種，一種是基于機械結(jié)構(gòu)，另一種是基于控制單個關(guān)節(jié)的方法。通過不同的坐標(biāo)類型來定性。按照碼垛機器人的手臂坐標(biāo)形式的不同，將其分為四個大類：直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、球坐標(biāo)型和關(guān)節(jié)型。下面分析其不同的特點：圖1-1直角坐標(biāo)型圖1-2圓柱坐標(biāo)型水線的搬用工作。不足之處是距離中心軸越遠，位移精度越低，其占用的空間也較大。圖1-3極坐標(biāo)型圖1-4多關(guān)節(jié)型圖1-4多關(guān)節(jié)型碼垛機器人。也擁有三個運動的關(guān)節(jié)，工作臺面的改變是完全靠轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)（RRR）來實現(xiàn)碼垛的。這種碼垛機器人的坐標(biāo)系是用各個相互靠近的運動零部件相對其他零部件的轉(zhuǎn)角的位移作為參考的。所有的連桿都是旋轉(zhuǎn)的，因此可以自由旋轉(zhuǎn)。它由上臂和下臂（前臂）組成。前臂與底座相連。底座也可以旋轉(zhuǎn)。理所當(dāng)然的，其兩個手臂之間的尺寸和距離就決定了碼垛機的工作臺面的所能夠達到的工作區(qū)域范圍。這種類型的碼垛機器人的主要優(yōu)點很多:占據(jù)地的空間面積比較小、能夠達到的工作范圍相對比較大、工作時起來運動的速度足夠快和并且其靈活性也比較好，但是和直角坐標(biāo)型碼垛機器人和圓柱坐標(biāo)型機