導讀：一般直角坐標型工業機器人的手臂可以垂直上下移動（Z軸方向），并可以沿著滑架和橫梁上的導軌進行水平二維平面的移動（X、Y方向）。顯然直角坐標型工業機器人有三個移動關節，即3個自由度。

1、直角坐標型工業機器人

手部空間的位置變化是通過沿著三個相互垂直的軸線移動來實現，常用于生產設備的上下料和高精度的裝配和檢測作業。一般直角坐標型工業機器人的手臂可以垂直上下移動（Z軸方向），并可以沿著滑架和橫梁上的導軌進行水平二維平面的移動（X、Y方向）。顯然直角坐標型工業機器人有三個移動關節，即3個自由度。

優點：

·結構簡單；

·編程容易，在X、Y、Z三個方向的運

動沒有耦合，便于控制系統的設計；

·直線運動速度快，定位精度高，蔽障性能較好；

缺點和問題：

·動作范圍小，靈活性較差；

·導軌結構較復雜，維護比較困難，導軌暴露面大，不如轉動關節密封性好；

·結構尺寸較大，占地面積較大；

·移動部分慣量較大，增加了對驅動性能的要求；

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2、圓柱坐標型工業機器人

圓柱坐標型工業機器人結構示意圖如圖所示，有兩個移動關節和一個轉動關節，末端操作器的安裝軸線的位姿由（z，r，θ）坐標予以表示，其主體具有3個自由度：腰部轉動、升降運動、手臂伸縮運動。

優點：

·控制精度較高，控制較簡單，結構緊湊；

·對比直角坐標形式，在垂直和經向的兩個往復運動可以采用伸縮套簡式結構，在腰部轉動時可以把手臂縮回，從而減少轉動慣量，改善了力學負載。

·空間尺寸較小，工作范圍較大，末端操作器可獲得較高的運動速度。

缺點和問題：

·由于機身結構的原因，手臂不能到達底部，末端操作器離z軸愈遠，減小了機器人的工作范圍，其切向線位移的分辨精度就愈低。

3、球坐標型工業機器人

球坐標型工業機器人有兩個轉動關節和一個移動關節，末端操作器的安裝軸線的位姿由（θ，φ，r）坐標予以表示。機械手能夠里外伸縮移動，在垂直平面內擺動已經繞底座在水平面內移動，因為這種機器人的工作空間形成球面的一部分。

特點：

·占地面積小，結構緊湊，位置精度尚可；

·蔽障性能較差，存在平衡問題；

4、關節坐標型工業機器人

主要由底座、大臂和小臂組成。大臂和小臂間的轉動關節稱為肘關節，大臂和底座間的轉動關節稱為肩關節。底座可以繞垂直軸線轉動，稱為腰關節。它是一種廣泛應用的擬人化機器人。

優點：

·結構緊湊，占地面積小；

·靈活性好，手部到達位置好，具有較好

的蔽障性能；

·沒有移動關節，關節密封性能好，摩擦

小，慣量小；

·關節驅動力小，能耗較低；

缺點和問題：

·運動過程中存在平衡問題，控制存在耦合；

·當大臂和小臂舒展開時，機器人結構剛度較好。

5、并聯型工業機器人

并聯型機構，是動平臺和定平臺通過至少兩個獨立的運動鏈相連接，機構具有兩個或兩個以上自由度，且以并聯方式驅動的一種閉環機構。

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