當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)涉及移動(dòng)物體或者某種重復(fù)性運(yùn)動(dòng)功能的自動(dòng)化項(xiàng)目時(shí)，機(jī)器人的加入會(huì)使這個(gè)項(xiàng)目獲益，選擇正確的機(jī)器人類型會(huì)降低設(shè)計(jì)成本和提高成功率。簡單的應(yīng)用程序只會(huì)使用一組重復(fù)不變的編程運(yùn)動(dòng)，而增添機(jī)器視覺系統(tǒng)，或者增加與機(jī)器人控制系統(tǒng)連接的一組現(xiàn)場感應(yīng)設(shè)備能夠讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)，這種自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)能夠改變機(jī)器人實(shí)際的運(yùn)動(dòng)定位。
機(jī)器人供應(yīng)商可以幫助用戶選擇帶有定位功能的系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)上有很多視頻展示了多種運(yùn)動(dòng)中的機(jī)器人系統(tǒng)，觀看這些視頻時(shí)請(qǐng)記得：如果視頻源自制造商，那么視頻中的機(jī)器人通常是在其性能達(dá)到極限的情況下運(yùn)行的。但是在實(shí)際使用中，機(jī)器人在它的性能達(dá)到極限時(shí)還能不斷運(yùn)行是做不到的。
許多機(jī)器人制造商提供建模和仿真軟件幫助客戶選擇最能滿足其需求的機(jī)器人?！癓OSTPED”有助于定義研發(fā)機(jī)器人參數(shù)所需的信息，負(fù)荷、趨向、速度、運(yùn)行、精確度、環(huán)境和任務(wù)周期是正確規(guī)劃和設(shè)計(jì)機(jī)器人系統(tǒng)或任何運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
可供客戶選擇的幾種通用的機(jī)器人類型中，每種機(jī)器人都有一些附加功能可以根據(jù)客戶要求定制應(yīng)用。
多關(guān)節(jié)機(jī)器人
大多數(shù)人一想到工業(yè)機(jī)器人，他們腦海中就會(huì)浮現(xiàn)出某種多關(guān)節(jié)機(jī)器人。 這種類型的機(jī)器人常常出現(xiàn)在電視廣告和工業(yè)相關(guān)的視頻中。多關(guān)節(jié)機(jī)器人并沒有嚴(yán)格的定義，它被描述為具有固定基座，有4~6軸的關(guān)節(jié)。其實(shí)，少至2軸和多達(dá)10軸的關(guān)節(jié)機(jī)器人也是有的。此外，機(jī)械手臂末端工具（EOAT）可以提供更多的運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)。多關(guān)節(jié)機(jī)器人的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)特征是它們能夠在三維空間或工作空間中工作。多關(guān)節(jié)機(jī)器人最大的工作空間類似一個(gè)球體，它通常使用極坐標(biāo)系定義空間中的點(diǎn)。
由于多關(guān)節(jié)機(jī)器人的工作范圍很大，它可以將機(jī)械手臂末端工具以幾乎任意角度放置在接近無限數(shù)量的平面上，因此它的用途十分廣泛。例如在焊接中，多關(guān)節(jié)機(jī)器人使用任意一種焊接技術(shù)都比工人完成的更具連續(xù)性和可重復(fù)性。當(dāng)工件處于固定位置時(shí)，焊嘴可以精確定位最佳的距離、角度和速度。即使工件不垂直于機(jī)器人底座，機(jī)器人也可以利用3D激光器和機(jī)器視覺進(jìn)行精確、可重復(fù)的檢測(cè)。多關(guān)節(jié)機(jī)器人的其他應(yīng)用包括噴漆、鉆孔、攻絲、切割、取放、物料搬運(yùn)、包裝和組裝。
在本文討論的機(jī)器人類型中，多關(guān)節(jié)機(jī)器人的定價(jià)較高。通?？梢酝ㄟ^直接教授要點(diǎn)和動(dòng)作來完成對(duì)多關(guān)節(jié)機(jī)器人的簡單運(yùn)動(dòng)的編程，復(fù)雜的定位則需要為控制器編寫代碼。現(xiàn)場工作人員可以對(duì)機(jī)器人的位置進(jìn)行修改或者微調(diào)。
SCARA機(jī)器人
選擇順應(yīng)性裝配機(jī)器手臂機(jī)器人（SCARA）在固定位置有一個(gè)牢固的底座，它的機(jī)器手臂固定在z軸上，同時(shí)在xy軸上旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手臂的中間還有一個(gè)附加的xy軸關(guān)節(jié)，手臂末端的線性驅(qū)動(dòng)器使Z軸運(yùn)動(dòng)對(duì)底座平面成90度，線性驅(qū)動(dòng)器還有一個(gè)額外的θ軸，這樣scara機(jī)器人共具有四個(gè)軸。從眾多方面來看，SCARA機(jī)器人模仿了人類手臂的運(yùn)動(dòng)，該機(jī)器人最大的工作空間相當(dāng)于圓柱體的一部分。
在操作中，SCARA機(jī)器手臂可以高速運(yùn)行的同時(shí)還保持高精度定位。如果操作平面都相互平行，那么物料搬運(yùn)和產(chǎn)品組裝通?？梢允褂肧CARA機(jī)器手臂完成。在工具末端使用位移激光器可以在裝配線上實(shí)現(xiàn)高速的三次元坐標(biāo)測(cè)量儀（CMM）功能。配備機(jī)器視覺系統(tǒng)的SCARA機(jī)器人可以完成精密的非接觸式檢測(cè)。在機(jī)器手臂工具端安裝激光器、等離子切割器和路由器能夠?qū)崿F(xiàn)精確的蝕刻、切割和銑削操作。
SCARA機(jī)器人承受的物體重量會(huì)在其旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)上產(chǎn)生徑向載荷，所以它的軸承必須足夠堅(jiān)固，才能在機(jī)器人預(yù)期的使用期限內(nèi)充分發(fā)揮作用。SCARA機(jī)器人負(fù)載的動(dòng)量不能高至使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)減慢和手臂停止運(yùn)動(dòng)。
直角坐標(biāo)型機(jī)器人
直角坐標(biāo)型機(jī)器人（Cartesian）通?？梢圆倏乇榷嚓P(guān)節(jié)機(jī)器人或SCARA機(jī)器人更重的負(fù)載，而它的成本更低。直角坐標(biāo)型機(jī)器人利用框架結(jié)構(gòu)分擔(dān)負(fù)載重量（圖3）。直角坐標(biāo)型機(jī)器人在x、y和z軸上進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)，同時(shí)它也被限制在框架內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不過框架的長度可達(dá)成百上千米或英尺?？蚣芸梢允菢?biāo)準(zhǔn)或半標(biāo)準(zhǔn)的線性滑軌和滾珠絲杠，這樣的架構(gòu)可以讓直角坐標(biāo)型機(jī)器人在必要時(shí)改變用途。直角坐標(biāo)型機(jī)器人的工作空間類似于一個(gè)矩形，它使用笛卡爾坐標(biāo)系進(jìn)行定位。
直角坐標(biāo)型機(jī)器人常用于產(chǎn)品的取放，也可用于涂密封劑，控制路由器、激光器和等離子切割機(jī)或任何適合在機(jī)器人工作空間進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)。
Delta機(jī)器人
Delta機(jī)器人有三組平行的手臂和旋轉(zhuǎn)式或線性驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)對(duì)驅(qū)動(dòng)器施加作用力時(shí)，末端執(zhí)行器會(huì)在x、y和z軸上移動(dòng)但是不會(huì)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。Delta機(jī)器人的設(shè)計(jì)初衷是運(yùn)用于輕型負(fù)載的取放活動(dòng)，它的其他用途包括3D打印、手術(shù)和裝配操作。Delta機(jī)器人使用輕型手臂，這種手臂慣性很小，移動(dòng)速度非常快。與機(jī)械臂不同，Delta機(jī)器人可以在其工作空間內(nèi)進(jìn)行360度的圓形移動(dòng)。