为什么工业机器人至少需要6个自由度?，工业机器人自由度是什么，空间的六个自由度是怎么规定？...
为什么工业机器人至少需要6个自由度?
因为只有达到6个自由度，才能让工业机器人更好的完成三维层次的工作。三维空间内刚体位置姿态需要六个参数，无约束的刚体在三维空间内的自由度就是6，工业机器人末端假如想在三维空间内实现不受约束的运动，需要6个自由度。 六个自由度分别是三个方向的平移和绕三个轴的旋转。那么六关节机器人可以实现他运动范围内的位置和姿态的到达。 工业机器人的其他知识。 从机械结构来看，工业机器人总体上分为串联机器人和并联机器人。串联机器人的特点是一个轴的运动会改变另一个轴的坐标原点，而并联机器人一个轴运动则不会改变另一个轴的坐标原点。早期的工业机器人都是采用串联机构。 并联机构定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构。
工业机器人自由度是什么
机器人家上了解到，随着机器人产业的飞速发展，工业机器人已经广泛应用于各行各业，从材料搬运到机器维护，从焊接到切割，从装配到喷涂，我们发现，这些工业机器人形状各异，功能性能各不相同，那么是什么决定了工业机器人的灵活性和活动范围呢，这个问题比较复杂，但是有一个关键因素在很大程度上决定了机器人的灵活性和活动范围，那就是工业机器人的自由度，通常也叫做轴数。 什么是工业机器人的自由度？ 通常作为机器人的技术指标，反映机器人动作的灵活性，可用轴的直线移动、摆动或旋转动作的数目来表示。机器人机构能够独立运动的关节数目，称为机器人机构的运动自由度，简称自由度（Degree of Freedom），由DOF简写表示。目前工业机器人采用的控制方法是把机械臂上每一个关节都当作一个单独的伺服机构，即每个轴对应一个伺服器，每个伺服器通过总线控制，由控制器统一控制并协调工作。 IS08373对工业机器人的解释：“机器人具备自动控制及可再编程、多用途功能，机器人操作机具有三个或三个以上的可编程轴，在工业自动化应用中，机器人的底座可固定也可移动”。可见，工业机器人的轴数是其重要技术指标。 不同自由度的机器人在工业中的应用 机器人轴的数量决定了其自由度。是不是自由度越多越好呢？自由度越多就越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。随着轴数的增加，机器人的灵活性也随之增长。但是，在目前的工业应用中，用得最多的是三轴、四轴、五轴双臂和六轴的工业机器人，轴数的选择通常取决于具体的应用。这是因为，在某些应用中，并不需要很高的灵活性，而三轴和四轴机器人具有更高的成本效益，并且三轴和四轴机器人在速度上也具有很大的优势。如果只是进行一些简单的应用，例如在传送带之间拾取放置零件，那么四轴的机器人就足够了。如果机器人需要在一个狭小的空间内工作，而且机械臂需要扭曲反转，六轴或者七轴的机器人是最好的选择。 目前在工业领域中以六轴机器人应用最为广泛。带有六个关节的工业机器人与人类的手臂极为相似，它具有相当于肩膀、肘部和腕部的部位，它的“肩膀”通常安装在一个固定的基座结构上。人类手臂的作用是将手移动到不同的位置，而六轴机器人的作用则是移动末端执行器，在机械臂末端安装适用于特定应用场景的各种执行器，例如爪手、喷灯、钻头和喷漆器等，去完成不同的工作任务。 近期，各机器人厂商纷纷发布最新的人机协作机器人，它们几乎全部都采用七个轴的冗余自由度工业机器人。国际知名机器人厂商纷纷发力，推出七轴机器人新产品，以抢占高端新市场，但真正产品化的七轴工业机器人与传统的四轴、六轴的工业机器人相比，从产品种类、销售占比目前差距都十分明显。 冗余自由度机器人的发展趋势 六个自由度是具有完成空间定位能力的最小自由度数，多于六轴的机器人，统一称为冗余自由度机器人。机器人运动学研究旨在解决机器人机械臂的末端执行器在到达空间某一位姿时，各关节的移动或旋转运动，是整个机器人学的基石和关键。随着人类文明的高速发展，在许多工业、高空、深海、核废料及危险作业环境中的工作都需要机器人来完成，这对机器人运动控制的可靠性、可操作性、智能性提出更高的要求。未来，随着其精度不断增加，冗余自由度机器人在避障、克服奇异点、灵活性和容错性方面具有更多的优势，面对复杂的工作环境和多变的作业需求，冗余自由度工业机器人将拥有更多的用武之地。相信在不远的将来，它将取代人工进行更加精密的操作。
空间的六个自由度是怎么规定？
物体在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度 。因此，要完全确定物体的位置，就必须清楚这六个自由度。 依据特定的轨迹完成平台在空间六个自由度（X、Y、Z、α、β、γ）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。 扩展资料 相关应用： 六自由度并联机器人的结构由上下两个平台，中间6个伸缩缸以及上下各6个虎克铰(或球铰）组成6-6形机构，称为Stewart平台。 其中下平台固定，下平台与上平台通过6个伸缩缸及虎克铰连接，虎克铰或球铰位于上平台与6个伸缩缸的连接处，对保证平台的正常运行和整个结构刚度起着关键作用。借助伸缩缸的伸缩来实现上平台沿X、Y、Z的平移和绕X、Y、Z轴的旋转运动。 一般伸缩缸由伺服电动缸或液压缸组成(大吨位的采用液压缸的形式)如下图2所示。借助六个伸缩缸的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度(X，Y，Z，α，β，γ)的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。 因此可广泛应用到各种训练模拟器中，如飞行模拟器、汽车驾驶模拟器、地震模拟器、卫星、导弹等飞行器、娱乐设备(动感电影摇摆台)等领域中。在加工业可制成六轴联动机床、机器人等。 参考资料来源：百度百科-六自由度
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