直角坐標(biāo)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于各種自動化生產(chǎn)線中完成碼垛搬運(yùn)、上下料、供料、裝配、檢測、焊接和涂膠等任務(wù)。它以行程大，負(fù)載能力強(qiáng)，精度高，組合方便，性價比非常高，易編程，易維護(hù)等優(yōu)點而深受各個行業(yè)專家和操作者的稱贊。但在完成一些需要進(jìn)入小空間的作業(yè)時，不由關(guān)節(jié)機(jī)器人靈活。如果能把直角坐標(biāo)機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人二者的部分功能及特點結(jié)合起來，就能保持直角坐標(biāo)機(jī)器人優(yōu)點的同時，擴(kuò)張其應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用靈活性。為此一些企業(yè)和科學(xué)家不斷努力來實現(xiàn)這種組合。其中以DMT的混合型機(jī)器人最為典型，下面就對其簡單介紹。

一、    混合機(jī)器人的組成

如圖1所示六自由度混合機(jī)器人由三個直線運(yùn)動軸，兩個轉(zhuǎn)動軸和一個擺動軸組成。圖1中六自由度混合型機(jī)器人的三個直線運(yùn)動軸是懸臂型直角坐標(biāo)機(jī)器人。在上下運(yùn)動的Z軸下端帶動一個旋轉(zhuǎn)軸，而旋轉(zhuǎn)軸帶動一個擺動軸，擺動軸末端再帶動一個旋轉(zhuǎn)軸。最末端的旋轉(zhuǎn)軸帶動手爪。由于兩個旋轉(zhuǎn)軸和擺動軸其實就是關(guān)節(jié)機(jī)器人的末端三個運(yùn)動軸，所以六軸混合機(jī)器人就是三軸直角坐標(biāo)機(jī)器人加上關(guān)節(jié)機(jī)器人的三個最末端運(yùn)動軸組合而成。根據(jù)實際需要，混合型機(jī)器人的直線運(yùn)動軸也可以是二維的XY軸結(jié)構(gòu)或XZ軸結(jié)構(gòu)，也可以是龍門式結(jié)構(gòu)。其各個直線運(yùn)動軸的行程及承載能力可以按要求去做。

二、混合機(jī)器人的特點

1、工作空間 

具有直角坐標(biāo)機(jī)器人的大行程，大跨度的優(yōu)點。比如拼裝后X軸可達(dá)到100m，Y軸20m；總之可以按要求組合成所需工作空間的大型機(jī)器人。

2、組合形式 

混合型機(jī)器人的直線運(yùn)動軸也可以是二維的XY軸結(jié)構(gòu)或XZ軸結(jié)構(gòu)，也可以是龍門式結(jié)構(gòu)。根據(jù)每個直線運(yùn)動軸的行程及承載能力還可以是多根組合來保證各個軸不變形，有足夠的強(qiáng)度。最末端的三個旋轉(zhuǎn)軸也可以選擇為兩個旋轉(zhuǎn)軸。總之混合型機(jī)器人完全可以設(shè)計成所以的結(jié)構(gòu)形式及工作行程。

3、負(fù)載能力

直角坐標(biāo)型的龍門框架結(jié)構(gòu)，承載能力強(qiáng)，可無限擴(kuò)展，穩(wěn)定可靠，造價相對低很多。抓取物體的能力主要受三個末端旋轉(zhuǎn)軸的限制。目前配合手爪后可以抓取的物體重量是：25公斤，50公斤和100公斤三種型號。

4、工作精度

通常單根直線運(yùn)動軸的重復(fù)定位精度0.05mm，而絲杠驅(qū)動型和精密齒輪齒條驅(qū)動型可達(dá)0.01mm，甚至更高。還可以加位置反饋信號，比如磁珊來提高定位精度。最后綜合精度取決于末端的三個旋轉(zhuǎn)軸。

5、安裝調(diào)式簡單

混合型機(jī)器人是模塊化結(jié)構(gòu)，在裝配廠全部預(yù)連接運(yùn)行，然后拆裝出廠。現(xiàn)場通過螺栓簡單拼裝，調(diào)水平即可電氣調(diào)試，用戶甚至可以自行完成機(jī)械安裝。龍門式框架為整個安裝空間，其工作空間也在框架范圍內(nèi)。不需要非常專業(yè)人員調(diào)式，簡單安裝，調(diào)式和以后服務(wù)費用低。

6、后期維護(hù)費用低 

不需要非常專業(yè)人員調(diào)式，簡單安裝，調(diào)式和后期維護(hù)費用低。而關(guān)節(jié)機(jī)器人的編程和操控必須由供應(yīng)商通過專業(yè)培訓(xùn)才能完成（廠家軟件編程費用300元/小時），而且特殊軟件需要收費。

7、性價比高：無論首次購買，還是后期服務(wù)費用都遠(yuǎn)低于關(guān)節(jié)型機(jī)器人。

圖1是一個典型的3D直角坐標(biāo)機(jī)器人，它由X軸,Y軸,Z軸及驅(qū)動電機(jī)組成。此外一個完整的機(jī)器人系統(tǒng)還需要控制系統(tǒng)和手抓。

三、混合機(jī)器人的部分應(yīng)用 

1、除完成傳統(tǒng)的直角坐標(biāo)機(jī)器人任務(wù)外，更適合給臥加和立加上下料。它的結(jié)構(gòu)形式使手爪可以更方便伸入到機(jī)床防護(hù)罩內(nèi)部的工作臺上。

2、如果被抓取工件給多臺設(shè)備上下料，需要對零件進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)，甚至上下翻轉(zhuǎn)才能完成各個設(shè)備的上下料工作，那么混合型機(jī)器人就非常合適。這類應(yīng)用非常多，比如一臺機(jī)器人同時給車床和淬火設(shè)備上下料。

3、無論是冷沖壓，還是熱沖壓有時需要把鋼板伸入到上下模中間，那么混合機(jī)器人就非常合適。還有一些立式加工中心的防護(hù)門全開時，零件也不能從正上方向放下，要從前面伸到里面去。

總之需要從側(cè)面把零件伸到工作臺上方，或零件從一臺設(shè)備到令一臺設(shè)備間搬運(yùn)時必須旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)，這類大負(fù)載的搬運(yùn)和上下料應(yīng)用等，混合機(jī)器人是非常合適的。