一、直角坐标机器人介绍

机器人按照ISO 8373的定义，是一种能够实现自动控制、可重复编程、多功能且在三个或更多自由度内可以编程操作的工业自动化设备。这里，自由度指的是能够运动或转动的轴。在各行各业中广泛应用的直角坐标机器人主要以直线运动轴为主，每个运动轴通常对应于直角坐标系中的X轴、Y轴和Z轴，其中X轴和Y轴是水平面内的运动轴，而Z軸則是上下運動軸。在某些應用中，Z軸可能會帶有一個旋轉軸，或一個擺動軸和一個旋轉軸。在绝大多数情况下，直角坐标机器人的每个直线运动轴间的夹角为90度。这些机器人的经济性好、编程简单且易维修，以及可以方便组合成各种样式结构，使它们具有广泛的应用前景，其带载能力从10公斤到几吨不等，超大行程可达几十米，最快运行速度可达到每秒8米，加速度可达到每秒4米，重复定位精度可达0.05毫米或0.01毫米。

二、任务描述

在一些大型精密机械和电气设备生产过程中，对于需要频繁传送但又要防止生锈的工件来说，油浸处理就非常必要。本项目需要搬运350公斤总重量为350kg，由水平距离4米及上下2米行程运行1米/秒速率进行搬运。采用龙门式机器人来完成这一任务显得尤其必要。本项目位于浸油输送线的一部分，该输送线主要完成自动上料、中手臂搬运浸油、吹气淋油以及工件输送等工作。工件通过浸油筐进行输送，以避免交叉碰撞，并确保了工件质量，同时也满足了防锈需求。

三选型理论分析

针对该任务要求及现场空间位置限制，我们首先选择二维XZ直角坐标机器人，然后进行运动节拍与速度分析。此后，我们计算出单独移动与两条同时移动时产生的大冲击力Fx, Fy 和Fz 及扭曲力矩Mx, My 和Mz。当两个方向同时减速时最大冲击力的计算基于合成减速度，以此来确定Fx, Fy 和Fz 及扭曲力矩Mx, My 和Mz 的值。在考虑不同方向扭曲力矩Mx, My 和Mz 时，还需考虑等效负载中心位置以及总重量和减速产生冲击力的综合影响。

四选型：电源网技术与论坛展示

我们根据之前计算出的最大冲击力Fx,Fy and Fz及产生扭曲力矩Mx,My and Mztimes Z 轴上的负载（含手爪）350KG，可以选择两根Roboworker RSL90运动轴加120mm宽超强齿带组成复合制动系统。这保证了当X 轴以1 米/ 秒高速快速减速时对Z 轴所产生极强大的冲击力量并保持较小晃动。此外，我们使用德国Neugart精密行星变速箱与伺服电机作为驱动系统，为确保安全性，其输出功率比实际需求高出100%以上，并配备德国产伺服电机会进一步提高稳定性。

五结论：

利用ROBOWORKER公司提供的心智技术，使得产品生产效率得到显著提升，同时省去大量劳务成本。本次安装半年后即回本付息，一年后即能获得收益，该机器人的长期稳定运行证明了其高品质设计。此经验将有助于未来的更大负载、高性能龙门式机械臂设计开发，为国内外市场提供更多优质解决方案。