我國(guó)的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā),將機(jī)器人也分為兩大類,即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。這和國(guó)際上的分類是一致的。工業(yè)機(jī)器人是指面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人,包括:服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人、機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等。在特種機(jī)器人中,有些分支發(fā)展很快,有獨(dú)立成體系的趨勢(shì),如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。

但是,機(jī)器人的自由度是根據(jù)其用途而設(shè)計(jì)的,可能少于6個(gè)自由度,也可能多于6個(gè)自由度。例如,A4020型裝配機(jī)器人具有4個(gè)自由度,可以在印制電路板上接插電子器件;PUMA562型機(jī)器人具有6自由度,可以進(jìn)行復(fù)雜空間曲面的弧焊作業(yè)。從運(yùn)動(dòng)學(xué)的觀點(diǎn)看,在完成某一特定作業(yè)時(shí)具有多余自由度的機(jī)器人,就叫作冗余自由度機(jī)器人,亦可簡(jiǎn)稱冗余度機(jī)器人。例如PUMA562機(jī)器人去執(zhí)行印制電路板上接插電子器件的作業(yè)時(shí),就成為冗余度機(jī)器人。利用冗余的自由度可以增加機(jī)器人的靈活性、躲避障礙物和改善動(dòng)力性能。人的手臂(大臂,小臂,手腕)共有7個(gè)自由度,所以工作起來(lái)很靈巧,手部可回避障礙物從不同方向到達(dá)同一個(gè)目的點(diǎn)。

機(jī)器人操作臂的總動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于或等于工作節(jié)拍。如果兩個(gè)動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行,要按時(shí)間較長(zhǎng)的計(jì)算。一旦確定了行程和動(dòng)作時(shí)間,其運(yùn)動(dòng)速度也就確定下來(lái)了。 [3] 分配各動(dòng)作時(shí)間應(yīng)考慮以下要求。 [3] ①給定的運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)大于電氣、液(氣)壓元件的執(zhí)行時(shí)間。 [3] ②伸縮運(yùn)動(dòng)的速度要大于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的速度。因?yàn)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的慣性一般大于伸縮運(yùn)動(dòng)的慣性。機(jī)器人或機(jī)械手升降、回轉(zhuǎn)及伸縮運(yùn)動(dòng)的時(shí)間要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分配。如果工作節(jié)拍短,上述運(yùn)動(dòng)所分配的時(shí)間就短,運(yùn)動(dòng)速度就一定要提高。但速度不能太高,否則會(huì)給設(shè)計(jì)、制造帶來(lái)困難。