Compiled by: Dong Chunli
５．分辨率
机器人的分辨率由系统设计检测参数决定，并受到位置反馈检测 单元性能的影响。 分辨率是指机器人每根轴能够实现的最小移动距离或最小转动角 度。 精度和分辨率不一定相关。 一台设备的运动精度是指命令设定的运动位置与该设备执行此命 令后能够达到的运动位置之间的差距， 分辨率则反映了实际需要的运动位置和命令所能够设定的位置之 间的差距。 分辨率分为编程分辨率与控制分辨率，统称为系统分辨率。 编程分辨率是指程序中可以设定的最小距离单位，又称基准分辨 率。
３．工作速度
工作速度是指机器人在工作载荷条件下、匀速运动过程中，机械接口 中心或工具中心点在单位时间内所移动的距离或转动的角度。 确定机器人手臂的最大行程后，根据循环时间安排每个动作的时间， 并确定各动作同时进行或顺序进行，就可确定各动作的运动速度。 分配动作时间除考虑工艺动作要求外，还要考虑惯性和行程大小、驱 动和控制方式、定位和精度要求。 为了提高生产效率，要求缩短整个运动循环时间。运动循环包括加速 度起动，等速运行和减速制动三个过程。过大的加减速度会导致惯性 力加大，影响动作的平稳和精度。为了保证定位精度，加减速过程往 往占去较长时间。
Compiled by: Dong Chunli
圆柱坐标机器人
自由度：共有三个基本关节1,2,3和两个选用关节4,5； 工作范围：见图b所示； 关节移动范围及速度：
A1 3000 A2 500mm A3 500mm A4 3600 A5 1900 2.10r/s 600mm/s 1200mm/s 2.10r/s 1.05r/s
Compiled by: Dong Chunli
４．工作载荷
机器人在规定的性能范围内，机械接口处能承受的最大负 载量(包括手部)。用质量、力矩、惯性矩来表示。 负载大小主要考虑机器人各运动轴上的受力和力矩，包括 手部的重量、抓取工件的重量，以及由运动速度变化而产 生的惯性力和惯性力矩。 一般低速运行时，承载能力大，为安全考虑，规定在高速 运行时所能抓取的工件重量作为承载能力指标。 工业机器人承载能力范围较大，目前最大可达1000Kg
一台设备的运动精度是指命令设定的运动位置与该设备执行此命令 后能够达到的运动位置之间的差距，分辨率则反映了实际需要的运 动位置和命令所能够设定的位置之间的差距。
Compiled by: Dong Chunli
8．精度、重复精度和分辨率
图2-4给出了分辨率精度和 重复精度的关系。 工业机器人的精度、重复精 度和分辨率要求是根据其使 用要求确定的。机器人本身 所能达到的精度取决于机器 人结构的刚度、运动速度控 制和驱动方式、定位和缓冲 等因素。 由于机器人有转动关节，不同回转半径时其直线分辨率是变化的，因 此造成了机器人的精度难以确定。 由于精度一般难测定，通常工业机器人只给出重复精度。
项目 动作形态 控制轴数 设置状态
多关节坐标型机器人
日本安川公司生产的 MOTOMAN UP6型 通用工业机器人
Compiled by: Dong Chunli复定位精度 本体质量 安装方式 电源容量 S轴（回旋） L轴（下臂倾动） U轴（上臂倾动） R轴（手臂横摆） B轴（手腕俯仰） T轴（手腕回旋） S轴 L轴 U轴
容许力矩
B轴 T轴 R轴
容许转动惯量 标准涂色
B轴 T轴
安装环境
温度 湿度 振动 其他
Compiled by: Dong
多关节坐标型机器人
机器人在工作载荷条件下、匀速运动过程中，机械接口中心 或工具中心点在单位时间内所移动的距离或转动的角度。
Compiled by: Dong Chunli
2.3.1 机器人的参 数
4．工作载荷 机器人在规定的性能范围内，机械接口处能承受的最大负载量（包 括手部）。用质量、力矩、惯性矩来表示。 5．控制方式 机器人用于控制轴的方式，是伺服还是非伺服，伺服控制方式是实 现连续轨迹还是点到点的运动。
最大动作范围
最大速度
R轴
B轴 T轴 R轴
5.85 rad/s （335°/s）
5.85 rad/s （335°/s） 8.37 rad/s （500°/s） 11.8 N· m （1.2 kgf· m） 9.8 N· m （1.0 kgf· m） 5.9 N· m （0.6 kgf· m） 0.24 kg·m2 0.17 kg· m2 0.06 kg· m2 活动部位：淡灰色 固定部位：深灰色 电动机：黑色 0～45 °C （20～80） % RH （不能结露） 4.9 m/s2 以下 避免接触易燃及腐蚀性气体或液 体； Chunli 不可接近水、油、粉尘等； 远离电气噪声源
６．驱动方式
７．重复精度 8．精度、重复精度和分辨率
Compiled by: Dong Chunli
2.3.1 机器人的参 数
1．自由度
自由度是指描述物体运动所需要的独立坐标数。
2．工作空间
机器人的工作空间是指机器人手臂或手部安装点所能达到的 所有空间区域，不包括手部本身所能达到的区域。
3．工作速度
机器人应用-基础知识3
2.3 机器人的技术参数
2.3.1 机器人的参数 2.3.2 机器人的举例
dongcl@
机器人应用技术
第二节 机器人的主要技术参数
一、机器人的参数 二、机器人的举例
dongcl@
2.3.1 机器人的参 数
１．自由度 ２．工作空间 ３．工作速度 ４．工作载荷 ５．控制方式
Compiled by: Dong Chunli
6．精度
精度是一个位置量相对于其参照系的绝对度量，指机器人手部实 际到达位置与所需要到达的理想位置之间的差距。 机器人的精度主要依存于机械误差、控制算法误差与分辨率 系统误差。 机械误差主要产生于传动误差、关节间隙与连杆机构的挠性。 传动误差是由轮齿误差、螺距误差等所引起的； 关节间隙是由关节处的轴承间隙、谐波齿隙等引起的； 连杆机构的挠性随机器人位形、负载的变化而变化。 分辨率系统误差可取1/2基准分辨率。其理由是基准分辨率 以下的变位既无法编程又无法检测，故误差的平均值可取 1/2基准分辨率。 机器人的精度可认为是1/2基准分辨率与机构误差之和，即： 机器人的精度=1/2基准分辨率 + 机构误差
Compiled by: Dong Chunli
１．自由度
机器人臂部位置 在xO1y面内有三个独立运动 • 升降(L1)、伸缩(L2)、和转动 (Φ 1)，腕部在
xO1y面内有一个独立的运动
•
转动(Φ 2)。
机器人手部位置 需要一个独立变量 • 手部绕自身轴线O3C的旋转Φ 3。
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重复定位误差： +/-0.05mm 控制方式：五轴同时可控，点位控制； 持重（最大伸长、最高速度下）：30kg 驱动方式：三个基本关节由交流伺服电动机驱动，并采用增量式角位 移检测装置。
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极坐标机器人
激光切割机器人有CO2气 体激光和YAG固体激光 切割机器人。 通常激光切割机器人既 可进行切割又能用于焊 接。
２．工作空间
机器人的工作空间是指机器人手臂或手部安装点所能达到的 所有空间区域，不包括手部本身所能达到的区域。 机器人所具有的自由度数目及其组合不同，则其运动图形不 同； 而自由度的变化量(即直线运动的距离和回转角度的大小)则 决定着运动图形的大小。
Compiled by: Dong Chunli
Compiled by: Dong Chunli
8．精度、重复精度和分辨率
表2-3为不同作业机器人要求的重复精度。
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2.3.2 实用机器人举例分析
1. 美国DENSO公司的XYC4-G系列直角坐标机器人。
2. 美国 Unimation公司的VERSATRAN系列圆柱坐标机器人
直角坐标机器人
美国DENSO公司的XYC4-G系列直角坐标机器人。 适用于小型工作空间的紧凑尺寸。 宽泛的变化：左臂类型、右臂类型。48种行程。 利用高强度滑动单元可获得最大负载：10kg的物体。 用于大功率或精细任务的两种驱动功率模式 标准配置：6套空气管线系统，10个信号阀和电磁阀。
Compiled by: Dong Chunli
直角坐标机器人
Compiled by: Dong Chunli
直角坐标机器人
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圆柱坐标机器人
美国 Unimation公司的 VERSATRAN系列圆柱 坐标机器人，见图2-19 所示。 为一台持重30kg，供搬 运、检测、装配用的圆 柱坐标型工业机器人
3. L-1000型CO2激光切割机器人是典型的极坐标型机器人 4. 日本安川公司生产的MOTOMAN UP6型通用工业机器人 典型的多关节坐标型机器人 5. 深圳市众为兴数控技术有限公司生产的ADT-600×4G
300-5机器人是典型的平面多关节坐标型机器人。
Compiled by: Dong Chunli
6．驱动方式 驱动方式指关节执行器的动力源形式。 7．精度、重复精度和分辨率 精度、重复精度和分辨率用来定义机器人手部的定位能力。
Compiled by: Dong Chunli
１．自由度
自由度是指描述物体运动所需要的独立坐标数。 机器人的自由度表示机器人动作灵活的尺度，一般以轴 的直线移动、摆动或旋转动作的数目来表示，手部的动 作不包括在内。 机器人的自由度越多，就越能接近人手的动作机能，通 用性就越好；但是自由度越多，结构越复杂，对机器人 的整体要求就越高，这是机器人设计中的一个矛盾。 工业机器人一般多为４～６个自由度，７个以上的自由 度是冗余自由度，是用来避障碍物的。