关于存在多少种类型的机器人，并没有唯一正确的答案。根据您的分类方式（按机构、自由度、应用等），您可能会得出3种、7种、20种甚至数百种不同的机器人类型。
重要的是要知道哪种分类方式对您围绕自动化做出的具体决策最有用。
对于评估工业用机器人的制造商和工程师来说，有3种分类方式最有用：运动学结构、自由度（DoF）和应用。
在本指南中，我们将解释机器人的主要类型，以及您如何使用这些分类来找到适合您的机器人系统。
为什么“有多少种类型的机器人？”是个错误的问题
在研究机器人类型时，一个常见的困惑来源是不同的文章会给出截然不同的数字。有人说有3种类型的机器人，有人说有7种，还有人说有20种。根据所使用的分类方式，这些说法可能都是正确的。
研究人员已经确定了至少6种不同的机器人分类系统：
- 按机构标准分类（AFR、RIA和JIRA）—— 机器人符合的各种受监管或机构类别中的哪一种。
- 按机构（运动学结构）分类—— 组成机器人的关节和连杆的配置（例如SCARA、Delta、关节式）。
- 按自由度（DOF）分类—— 定义机器人运动有多少个独立参数的数字。
- 按动力源（驱动方式）分类—— 用于驱动机器人的能量类型（例如电动、液压、气动）。
- 按工作空间（坐标系）分类—— 机器人能够到达的工作空间的形状和体积（例如直角坐标、圆柱坐标、球面坐标）。
- 按应用分类—— 机器人的工业或非工业用例（例如钻孔、采矿、娱乐）。
其中一些分类比其他分类受到更多的关注。例如，您会发现按机构定义的机器人列表比按工作空间定义的要多得多。
制造业中的机器人类型：定义机器人类型的3种最有用方法
最重要的问题是……对于您的情况，对机器人类型进行分类的最佳方式是什么？
当您想将机器人加入您的制造过程时，以下是最有用的3种分类：
1. 按运动学结构分类：一个有用的起点
比较机器人的一种常见方法是查看它们的运动学结构。这是一种快速且实用的方法，可以确定哪种类型的机器人适合您的自动化项目。
使用此分类的一些常见机器人类型包括：
| Robot Type | Joint Configuration | Workspace Shape | Best For |
|---|---|---|---|
| Articulated (6-axis) | RRR + 3 wrist joints | Crescent/spherical envelope | Welding, machining, assembly |
| SCARA | RRRP (3 revolute + 1 prismatic) | Cylindrical | Electronics assembly, pick and place |
| Cartesian/Gantry | PPP (3 prismatic) | Rectangular/cubic | Large parts, material handling, high precision linear tasks |
| Delta (Parallel) | Parallel closed-loop | Dome-shaped | High-speed sorting, lightweight picking |
运动学结构是比较机器人的一种有用方法，因为许多制造商以这种方式列出他们的机器人型号。
2. 按自由度分类：它在实践中的意义
自由度（DoF）定义了机器人可以进行的独立运动数量。在3D空间中定位和定向末端执行器所需的最小数量是6个自由度，这就是为什么6自由度机械手在工业机器人中占主导地位的原因。
您可以从以下几个方面来理解机器人类型：
- 通用6自由度机械手—— 许多制造任务的标准选择，这些机器人适用于广泛的任务，包括焊接、加工、装配以及拾取和放置。
- 冗余机械手（7个以上自由度）—— 额外的自由度增加了机器人编程的复杂性，但它们带来了奇异性规避和更好的避障导航等优势。
- 欠自由度机械手（<6自由度）—— SCARA机器人属于这一类，这些机器人在功能上绝对不逊色。较少的自由度减小了工作空间，但通常会提高速度、精度和性价比。
- 超冗余机器人—— 在制造业中较少见，这些机器人具有极高的自由度。常见的选项是用于在密闭空间进行核检查等任务的蛇形机器人。
3. 按应用分类：将机器人与您的任务相匹配
有时，对机器人进行分类最有用的方法是按应用分类。当您正在寻找为特定工业任务设计的完全集成解决方案时，这会很有帮助。
以下是您可以应用于机器人的众多应用中的几个：
- 焊接—— 凭借精确的轨迹跟踪和与焊接工具的兼容性，焊接机器人有助于提高焊接任务的一致性和安全性。
- 码垛—— 虽然大多数工业机械手都可以用于码垛，但也有专用的码垛机器人，具有高有效负载能力和固定的末端自由度。
- 加工—— 与传统CNC机床相比，机器人提供了更大的工作范围和更高的灵活性。随着新一波高刚度型号的出现，机器人加工现在能够加工更硬的材料。
- 检测—— 视觉引导机器人有助于识别缺陷、测量公差并对产品进行分类，以进行产品检测。
- 喷漆和表面处理—— 机器人涂抹涂层、油漆和粘合剂，覆盖均匀。防爆是喷漆机器人特有的额外要求。
请记住，大多数机器人机械手可以应用于不同的应用。仅仅因为您购买机器人是为了某一项工作，并不意味着如果您的需求在未来发生变化，它就必须一直执行该任务。
选择合适的机器人类型：决策框架
您如何决定哪种类型的机器人适合您？
当您按照正确的顺序进行决策时，选择合适的机器人类型会更容易：
- 从您的应用开始—— 首先明确您的任务。许多应用有多种有效的机器人解决方案。例如，SCARA机器人常用于拾取和放置，但根据速度、负载和工作空间要求，您也可以使用Delta机器人、6自由度机械手或其他机器人。
- 在购买前在仿真中测试选项—— 借助RoboDK，您可以在虚拟环境中快速轻松地比较同一任务中的不同机器人型号。这让您在投入硬件之前确信自己做出了正确的选择。
- 确定运动学结构—— 此时，您应该对适合您任务的运动学结构有了清晰的认识。反过来，这将限制您的自由度选项。
- 选择您的制造商和型号—— 最后，决定您要购买的型号。使用RoboDK机器人库查找兼容的型号，并将它们直接加载到您的仿真中。
请记住，合适的机器人是能够胜任您的任务、适合您的设施，并且您的团队可以随着时间推移自信地进行编程和调整的机器人。
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文章机器人的主要类型有哪些——以及哪一种适合您的应用？首先发布在RoboDK博客上。
原文链接：What Are the Main Types of Robots — and Which One Is Right for Your Application?