当我们步入本世纪第二个二十五年时,是什么定义了“机器人”?让我们来看看定义现代工业机器人的关键特性,以帮助您在为自动化项目比较各种选项时做出选择。
在过去的70年里,机器人发生了很大的变化。自从第一批工业机器人进入汽车行业以来,这项技术一直在逐步发展。随着人工智能的发展,机器人的定义也在不断变化。
然而,从一开始,工业机器人的核心特性就保持着相当稳定的状态。
以下是您在比较机器人型号时需要了解的10个关键特性:
1. 自由度
自由度可能是所有机器人特性中最基本的一项。它指的是机器人机构可以移动的独立轴数。
标准的6自由度机械臂可以在6个维度上独立移动其末端执行器的位置:
- 3个平移(X、Y和Z)
- 3个旋转,分别围绕X、Y和Z轴
虽然6自由度机械臂很常见,但有些机器人(如SCARA机器人)的自由度较少。有些机器人(称为“冗余机器人”)具有额外的自由度,这有助于避开障碍物或机器人奇异点。

2. 负载能力
机器人的负载是指它能携带的最大重量,包括任何工具和末端执行器。
当您在设计新的机器人应用时,负载是比较不同型号的一个很好的起点。制造商总是会列出机器人的负载,因此这是一种快速减少潜在选项数量的简便方法。
您可以使用我们的机器人对比工具来查看所有具有相同负载能力的机器人型号。
3. 重复定位精度和精度
在比较机器人型号时,重复定位精度和精度应该排在您的清单首位。
这些术语的含义如下:
- 重复定位精度是指机器人机构能够一次又一次返回同一位置的接近程度。机器人制造商通常会列出重复定位精度。
- 精度是指机器人到达正确位置的接近程度。制造商通常不会列出机器人的精度,因为它会根据校准或编程而变化。
您可以在编程过程中通过正确校准机器人来提高机器人的精度。
4. 臂展和工作空间
臂展是衡量机器人从其基座延伸多远的指标。这是机器人数据表上列出的一个常见特性,它为您提供了可用于任务的工作空间的粗略概念。
一个相关的特性是工作空间,它显示了机器人可以覆盖的完整空间体积。例如,6自由度协作机器人可能具有球形工作空间,而SCARA机器人可能具有圆柱形工作空间。
可达性分析和工作空间可视化是查看机器人完整工作空间的有效技术。

5. 速度和节拍时间
考量机器人速度有多种方式。
两个常见的特性是:
- 关节速度 — 这决定了每个关节移动的速度。
- 末端执行器速度 — 这决定了末端执行器沿机器人某个自由度在空间中移动的速度。
然而,速度不仅仅关乎机器人能移动多快。思考机器人能多快完成特定任务通常更有帮助。
节拍时间是衡量机器人完成特定任务单个周期所需时间的有用指标。您可以在机器人模拟器中测量任务的节拍时间。
6. 末端执行器兼容性
机器人的实用性取决于它的工具。这被称为末端执行器,有数百种可能性,包括夹爪、焊枪、喷漆器、传感器等。
检查您的机器人是否与您可能想要使用的任何末端执行器兼容是很重要的。
借助RoboDK,您可以在模拟器中快速模拟不同的工具,甚至可以自动校准工具中心点以实现更精确的操作。查看我们的RoboDK工具创建终极指南
7. 安装选项
工业机器人不必放置在地板或桌子上。通常,将机器人安装在天花板或墙壁上是更好地利用空间的方式。
对于某些机器人型号,您需要选择兼容天花板安装的特定变体。这是您应该向制造商核实的事项。
将机器人安装在附加轴上也是扩大机器人系统工作空间的强大方式。
8. 机器人控制与软件
您如何编程和控制机器人与机器人硬件同样重要。
借助RoboDK独立于供应商的编程软件,您可以快速轻松地对来自众多制造商的大量机器人型号进行编程。
离线编程和仿真减少了机器人编程的许多历史障碍,无论您选择什么机器人品牌。

9. 安全与协作
随着过去20年来协作机器人的兴起,安全性已成为许多公司至关重要的特性。
协作机器人被设计为可以在人类工人周围安全运行。通过力觉传感、符合人体工程学的硬件设计以及严格的速度限制,它们为协作任务开辟了可能性。
机器人安全受ISO 10218-1和ISO/TS 15066等国际标准的约束。借助RoboDK等工具,您可以模拟安全区域并虚拟测试程序,从而在将机器人投入与人协同生产之前降低风险。
10. 成本与投资回报率(ROI)
在过去的几十年里,机器人价格大幅下降,使更多人能够使用这项技术。
尽管如此,计算您机器人系统的投资回报率(ROI)仍然很重要。这包括总拥有成本、安装、集成、编程成本、停机时间和培训等因素。
这也是仿真和规划如此重要的原因。如果您在安装前在RoboDK等模拟器中设计您的机器人工作站、测试您的程序并优化运动,您就可以降低财务风险并获得更快的投资回报率。
为什么特性很重要:这是一门新语言
如果您以前从未使用过机器人,所有这些术语可能看起来就像在学习一门新语言。
机器人特性不仅仅是数据表上的规格。它们定义了您的机器人能做什么——以及能做得多好。
当您了解了自由度、重复定位精度、负载和工作空间等关键特性后,您就能确保为自己的需求选择合适的机器人。
借助RoboDK,您可以探索真实的机器人型号,模拟真实世界的任务,并在一切进入工厂车间之前做出明智的决策。
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帖子机器人特性:定义现代工业机器人的10个关键特性首先发布在RoboDK博客上。
原文链接:Robot Characteristics: 10 Key Characteristics that Define Modern Industrial Robots