带你了解七轴柔性多关节工业机器人

这也是能够完成空间定位要求的最小自由度数。而最近兴起的七轴柔性多关节工业机器人，由于具备快速配置、牵引示教、视觉引导、碰撞检测等功能，逐渐成为人们关注的焦点。相比于六轴机器人，其主要的技术优势在于以下这几个方面：

更强大的运动学特性

在工业机器人的运动过程中，其所受到的限制主要来自三个方面：一是奇异构型，二是关节位移超限，三是工作环境中存在障碍。

当工业机器人处于奇异构型时，它的末端执行器不能绕某个方向进行运动，或者施加力矩，否则会与机械臂发生碰撞，因此奇异构型极大地影响了运动规划。工业机器人各个关节的工作角度最理想的情况是正负180度，但在实际工作情况下，机器人每个关节的运动角度范围是受到一定限制的，往往达不到正负180度的理想情况。在机械加工、焊接、装配等环境下，很多场合存在各种各样的环境障碍，传统的六轴机器人无法只改变末端机构的姿态，而不改变末端机构的位置，因而受到环境障碍的影响比较大。

七轴机器人由于增加了一个自由度，比六轴机器人拥有更强的避免形成奇异构型及从奇异构型中调整恢复正常状态的能力;增加的关节使转角可以多分配到一个关节上，每个关节的平均转角减少，有效避免了出现关节位移超限的情况;更高的自由度也更有利于避开工作环境中存在障碍。这些都使得七轴机器人拥有比六轴机器人更强大的运动学特性。

更卓越的动力学特性

对于七轴机器人而言，利用多出来的自由度不仅可以通过运动轨迹规划达到良好的运动学特性，并且可以利用其结构实现更卓越的动力学性能。

七轴机器人可以对关节力矩进行重新分配，通过一定的算法计算出想要实现力矩平衡，机器人每个关节所要承受的力的大小。对于传统的六轴机器人来说，其每个关节上的力是一定的，但力作用的力臂和承受能力不同，这样分配的结果可能很不合理。而七轴机器人可以通过控制算法调整各个关节的力矩，让薄弱的环节承受的力矩尽量小，从而使整个机器人的力矩分配趋于均匀和合理。

更良好的容错能力

工业机器人一旦发生了故障，有可能造成某一关节失效。对于传统的六轴机器人，在这种情况下就无法继续工作了，影响整条生产线的进度。而七轴机器人依然可以采用运动学容错和动力学容错的方法，通过重新调整故障关节速度和力矩的再分配，继续保持正常的工作。