你的机器人定位器需要多少个轴?

你决定了你需要一个机器人定位器…但是你需要多少个轴呢?

有很多不同款式的定位器。有些有一个简单的轴，但有些有很多!

更令人困惑的是定位器的配置范围。轴可以垂直安装，水平安装，和在任何角度之间。

用太多或太少的斧头选择定位器可能意味着浪费预算;但多少才算太多!?

如果你正在考虑一个机器人定位器，到目前为止，你可能已经看过几个不同的模型。你可能见过单轴转盘、双轴定位器和多轴摩天轮。你可能已经探索了不同的品牌、风格和价格范围。

说实话，到现在为止，你可能已经开始对定位者感到厌烦了。

定位者的问题是，这不只是简单地说“我要买这个”，然后就不管了。您选择的定位器将影响集成和编写机器人单元的容易程度。您不希望选择一个错误的机器人，从而给自己部署和编程机器人带来不必要的困难。

例如，如果你想要一个带有6轴机器人的5轴定位器，那么你就需要控制11个轴!如果需要这么多坐标轴，没问题。但是，如果不是必须的话，你可能会后悔你买的东西。

为什么是“多少把斧子?”令人困惑的问题

问你的机制需要多少轴是一个很自然的问题。然而，这是一个难以令人满意地回答的问题。

当我们单独谈论工业机器人时，一个常见的答案是需要六轴机器人。这并不总是正确的，但大多数时候是正确的。这样做的原因是，从任何位置和方向到达机器人工作空间中的点需要6个轴。

正如我们在欧拉角引物中解释的，机器人末端执行器的位置由6个参数控制:3个平移参数(X, Y, Z)和3个旋转参数(Rot[X]， Rot[Y]， Rot[Z])。

如果你的机器人小于6轴，你将限制机器人的灵活性。这对一些机器人来说是有意义的——例如，码垛机器人只需要从上面接近物体。然而，一般来说，六轴工业机器人是最有用的广泛的任务。

然而，在6轴之外，你的机制就变得“多余”了。

当一个机械臂拥有比执行给定任务所需更多的自由度时，它就被称为运动学冗余。

棱镜实验室

例如，七轴机器人可以到达与六自由度机器人相同的工作空间点。然而，冗余机构的控制变得更加复杂。因此，如果不需要的话，就不需要添加额外的DoF。

添加一个定位器意味着增加机器人的自由度。这可能会也可能不会导致冗余系统。

是否需要额外的自由度取决于任务的具体需要。

确定应用程序所需轴数的7个步骤

确定需要多少轴的方法是更仔细地查看应用程序的需求。

你可以用下面的方法来寻找适合你的潜在职位人选。它允许您放大一些可能的模型，并适当地评估它们。如果这些选项都不合适，你可以再次缩小范围，利用你学到的信息来选择一个更好的定位者。

1. 查看任务的需求，特别关注需要的工作空间。一个好的方法是在机器人模拟器中构建应用程序。
2. 注意当单独使用机器人时，哪些方面的任务是不可能完成的。工作空间的哪些部分是不可访问的?哪些动作是不可能的?
3. 根据这些信息，有根据地猜测一到两种可能适合你需要的职位。记住要考虑到承载工件所需的有效载荷。
4. 在市场上找到一些能够满足你的标准的定位者，并在模拟中测试他们。对于您尝试的每个定位器，请确保将您的设置保存为一个新项目，因为稍后您将回到其中一个项目。
5. 如果其中一个模型运行完美，那就太棒了!即使如此，也要测试一些选项，看看哪些属性是真正需要的。记住，你并不想最终得到比你需要的更多的自由度。
6. 如果没有一个模型适用于您的应用程序，那么使用您收集到的信息来细化您的需求。
7. 回到市场，寻找一两个满足这些新需求的型号。在做出选择之前，在模拟中再次测试。

使用这样的过程可以消除在确定正确的轴数时的一些猜测。通过模拟中的每一项测试，您可以了解到更多关于您真正需要从定位者那里完成任务的信息。

做一个选择，并与之合作

一旦您确定了适合您的任务的模型，您就可以继续前进，在模拟器中更彻底地开发应用程序。

用选定的定位器打开保存的项目，并将其细化为完整的应用程序。这将允许您测试任务的所有方面，并为易于集成准备应用程序。

一旦您购买了定位器，您就不需要担心更多的轴是否会对任务有利。机器人是非常灵活的，一个机器人通常有多种方式来实现相同的动作。

如果你在部署机器人时遇到任何问题，你几乎肯定能够利用现有的设备找到解决办法。这就是使用模拟器作为测试平台进行购买选择的价值所在。