机器人关节种类繁多。了解这些不同的关节可以帮助你更好地理解你使用的机器人工作原理。
每种关节类型都会影响机器人的运动范围和能力。
机器人新用户面临的挑战是，有不同的方法对机器人关节进行分类。这会让他们感到困惑。
对关节类型的基本了解可以真正帮助你从你的机器人获得最大利益。本文中，我们将探索了解机器人关节类型的各种方法
如何确定不同的机器人关节类型？
和很多人一样，你可能只是把机器人看成一台机器，作为一个独立单元运行。然而，你也可以“放大”机器人并查看其零部件。
所有工业机器人基本上都只是一条链或一组“关节”。机器人关节是在机器人的一个或多个轴上产生运动的机构。机器人的关节共同创造出机器人肢体所需的运动。
了解机器人关节类型有助于了解哪些机器人最适合你的需求。
有三种基本方法可以对机器人关节进行分类：
1.按驱动类型
2.按运动设计
3.按关节功能
这三类以三种不同的方法进行了分类。接下来我们将针对这三类展开讨论。
按驱动类型划分的3种机器人关节
对机器人关节进行分类的第一种方法是根据它们的驱动类型。驱动器是指产生运动的任何机械或机电装置。驱动器使用特定类型的能量产生力。
下面是机器人执行器的三种基本类型:
1.电动
电动驱动器通过电动机将电能转换成动能。从而产生移动机器人关节的扭矩。
电动执行器可能是机器人中最常见的执行器类型。它们快速、精确，而且非常便携。虽然它们不如其他两种类型的执行器强大，但它们提供了良好的成本与强度比。
2.气动
气动执行机构通过施加压缩空气产生力。由于许多制造设施已经安装了气动管线，通常对于机器人而言，这是一个便捷的选择。
气动技术的优点包括速度快、简单。然而，与液压系统相比，它提供的动力有限，与电力系统相比，需要更多额外的硬件（泵和管道）。
3.液压
液压驱动器使用加压液体来产生动力。它们相比于其它形式提供了更高的强度，这就是为什么液压系统通常用于重型工作的原因。
液压机器人通常是最强力的，且具有高范围的机动性。然而，它们价格昂贵，高度依赖维护，如果液体泄漏，可能会带来很多不利影响。
运动学角度的3种机器人关节类型
另一种分类机器人关节的方法是根据它们的运动方式。这取决于它们的运动学设计。每个关节具有一个或多个自由度，这些自由度根据关节类型而不同地布置。
以下是运动设计中最常见的三种关节类型：
1.线性
线性或棱柱形关节可以沿单个轴进行平移或滑动运动。
这可能是最简单的关节类型，也是最容易控制的关节类型。
2.旋转
回转或旋转关节围绕一个自由度的点运动。你可以把旋转关节想象成你手臂上的肘关节——它只能向一个方向弯曲。
大多数工业机器人由一系列回转或旋转关节组成。因此，都会具有良好的回转关节控制策略。
3.球形
球形关节可以围绕一点在多个自由度上移动。你可以把球形关节想象成手臂的肩关节——它可以在多个方向上移动，但需要绕着同一点移动。
球形关节控制可能会非常复杂。有时，将球形关节描述为三个旋转关节更加容易理解，其轴在公共点相交。
按功能分类的3种机器人关节类型
最后一种机器人关节分类的方法通常对工业机器人而言最有用。在这里，我们通过机器人关节在工业机械手中的功能或作用来对机器人关节进行分类。
按功能分类的3种工业机械臂关节是：
1.肩关节
肩关节位于机器人操纵器的底部。
它通常是最大的关节，决定了机器人的转动幅度。它对机器人工作空间的大小影响最大。
2.肘关节
肘关节位于机器人操纵器的中间。
它对机器人的提升力影响最大，并且在机器人的运动范围中占很大比例。如果肘关节受到限制，机器人的工作空间也将受到限制。
3.腕关节
腕关节位于机器人操纵器的末端。
它对机器人末端执行器的位置影响最大。通常，腕关节可以旋转360度。与其他关节相比，腕关节还会承受更多的振动。
关于机器人手臂关节设计，你真正需要知道什么？
现在你已经了解了机器人关节的基本知识，你可以了解更多关于机器人是如何设计的。
然而，除非你正在建造自己的机器人，你可能并不需要知道更多。当你知道要使用的机器人类型以及如何将其应用于特定应用程序时，这是最有用的。
使用正确的机器人编程工具，可以处理大部分的复杂难题。
