②圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人 如圖1-2所示,這種機(jī)器人以θ、z和r為參數(shù)構(gòu)成坐標(biāo)系。手腕參考點(diǎn)的位置可表示為P=f(θ,z,r)。其中,r是手臂的徑向長(zhǎng)度,θ是手臂繞水平軸的角位移,z是在垂直軸上的高度。如果r不變,操作臂的運(yùn)動(dòng)將形成一個(gè)圓柱表面,空間定位比較直觀。操作臂收回后,其后端可能與工作空間內(nèi)的其他物體相碰,移動(dòng)關(guān)節(jié)不易防護(hù)。

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(chēng)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)器人可以在極冷、高溫,甚至缺氧等環(huán)境下正常運(yùn)行,這些人類(lèi)不適宜的環(huán)境,對(duì)于機(jī)器人都不是問(wèn)題。而部分食品制造可能需要在冰點(diǎn)溫度下處理,所以,機(jī)器人的使用可以提升食品的質(zhì)量。此外,機(jī)器人的精度更高,不僅可以保證產(chǎn)品的一致性,還減少了食材的浪費(fèi)。此外,機(jī)器人的使用還可以提高工人的安全性,食品加工過(guò)程通過(guò)利用尖銳、危險(xiǎn)的設(shè)備,這些危險(xiǎn)的環(huán)境下的工作任務(wù)可以讓機(jī)器人去接手,無(wú)需工人參與,這樣就確保了工人的安全。生產(chǎn)過(guò)程讓人類(lèi)不適的,還有那些重復(fù)性任務(wù),容易產(chǎn)生不愉快的情緒,而機(jī)器人將比人們更合適這些崗位,因?yàn)樗鼈儾粫?huì)感到厭倦或疲倦。