许多人可能会出于明显的原因提出以下问题之一：“机器人和人类的结构是否相同？”

机器人和人类有一个共同的特征。人类和机械机器人-尽管看上去相反，但实际上它们具有相同的链接（骨骼）和关节底层结构。

工业机器人的基本骨架主要由机械臂组成，是连杆和关节的组合。

与人体有关，可以自由弯曲和移动的部分（例如肘部和肩膀）就是关节，而连接这些关节的骨骼相当于机器人的链接。

通过关节移动关节并传递动力的原理在人类和机器人中都很普遍。 川崎图像人手臂人的肘部和肩膀是关节，而连接它们的骨头是链接
机器人根据其链接的排列方式大致分为两种：

串行链接；和并行链接。人类的手臂由于其关节-肩膀，手臂和手腕-相互串联，因此被归类为串行链接。 川崎机器人图机器人关节
根据关节运动和结构，工业机器人分为垂直铰接型和水平铰接型（Selective Compliance Assembly Robot Arm – SCARA）几类。

川崎机器人公司的另一篇文章介绍了六种主要类型的机器人。我们可能会在以后发布，但现在主要是以下六种类型：

极坐标机器人
圆柱坐标机器人
直角坐标机器人
铰接式机器人
选择性依从性组装机器人手臂
并联机器人
但是，在本文中，将仅说明工业机器人的运动和内部组成。 机器人与人的运动比较 现在，让我们以具有与人的手臂相同的机械结构的垂直关节运动为例。

垂直多关节机器人是具有串行链接结构的工业机器人。它通常由六个关节（6个轴）组成。

川崎机器人图机器人手臂轴
下图显示了机器人和人类运动之间的比较。

川崎机器人图人类的轴
第1到第3轴是腰部和手臂，第4到第6轴是从手腕到指尖。前三个轴将手腕移至特定位置，后三个轴自由地移动手腕。这种6轴结构允许机器人像人类一样自由移动。

让我们用视频检查一下实际动作。



从**根到第六根，所有的轴都像人一样运动。

移动关节需要什么？

接下来，让我们详细研究工业机器人的内部结构。

下图显示了川崎重工（川崎重工）生产的中型有效载荷通用机器人“ R系列”的结构。

该R系列在电子设备装配和电弧焊等广泛领域中都很活跃。

由于电缆和线束可以内置在手臂内部，因此可以避免对外围设备的干扰，并且机器人可以在较小的空间内工作。它的主要特点是可以对应敏捷动作的快速操作。 川崎机器人图内部
在此插图中，很明显，机器人由许多不同的部分组成。在这些部分中，有四个特别重要的部分：执行器，减速器，编码器和变速器，将分别进行说明。

执行器

致动器是充当机器人关节的组件，它使机器人可以上下移动或旋转手臂，并将能量转换为机械运动。

可能很难理解这个概念，但以电动机为例。下图中用红色圆圈标记的点是R系列电机的位置。 川崎机器人图电机内部
但是，如果它是简单的电动机，例如塑料模型套件中使用的电动机，则无法执行需要**运动和0.01mm精度的**操作。

因此，用于工业机器人的称为伺服电动机的高性能电动机可以控制位置和速度。

为执行器提供动力的*常见能源是电，但也可以使用液压和气动能。一些液压驱动的执行器是独特的，因为它们可以产生很大的动力并且耐冲击。

减速器

减速齿轮是用于增加电动机的功率的装置。电动机本身的输出功率受到限制。

为了产生很大的动力，基本上将电动机与该减速器结合使用。

下图中蓝色圆圈所示的区域是减速齿轮。 川崎机器人图减速齿轮
如果将齿轮与不同数量的齿轮组合在一起，并将电动机的旋转速度降低10倍，则电动机的功率将乘以10。

这是与自行车变速器相同的原理。自行车的前后轮齿轮尺寸不同。

通常，变速器用于改变后轮的齿轮。

当选择大档并且车轮旋转数*小化时，踩踏变得容易，而速度却有所损失，但是即使在陡峭的山坡上骑行也没有那么困难。

换句话说，可以增加输出功率。

川崎机器人图自行车链
编码器 编码器是一种指示电机旋转轴位置（角度）的设备。

有了编码器，它可以提供有关机器人朝哪个方向以及移动多少的有形数据。

普通的光学编码器在电机的旋转轴上安装有一个光盘。

盘具有规则间隔的狭缝以使光通过，并且在盘的两侧是发光二极管（LED）和光接收元件（光电二极管）以区分光强度（明暗）。

川崎机器人技术插图光学编码器
电动机旋转时，光线会穿过狭缝或被遮挡，因此可以通过读取信号来确定旋转角度和速度。这使伺服电机可以**地控制定位和速度。

传输

变速器是传递由致动器和减速齿轮产生的动力的部件。

该变速器还能够改变动力的方向和大小。

像以前一样以自行车为例，将曲柄连接到后轮的链条是变速器。

通过从踏板获取旋转运动并使用变速箱将其传递至后轮来驱动自行车。

川崎机器人图传输
这个想法也适用于机器人的结构。

机器人中使用的电动机通常放置在关节附近，但也可以使用皮带和齿轮之类的传动机构将其放置在远离关节的地方。

例如，在R系列机器人的手腕中，由于可以通过传导机构将电机安装在手臂的肘部，因此紧凑的手腕是可行的。

使用可互换的末端执行器添加功能

人类可以使用工具执行各种任务。

在工业机器人的情况下，更换手腕上的设备使机器人具有很高的通用性，并可以承担各种工作。

该设备被称为“末端执行器”，其中有很多可供使用的准备就绪，包括提起物体的手，真空（抽吸）类型以及焊接和喷漆工具。

通过结合机器人轴和特定任务的末端执行器实现的灵活运动，机器人可以执行非常广泛的工作。

本文详细介绍了工业机器人的基本结构，并通过它我们了解了构成该结构的组件-它们的位置以及它们所扮演的角色。

人们可能会认为，在考虑在工作场所实施机器人时，无需了解或了解机器人的组装方式。

但是，具有总体概述将有助于通过查看机器人具有的轴数或如何在公司中使用机器人来弄清楚诸如哪些动作和工作可能发生的事情。

对于考虑指导的公司，有关每个工业机器人的详细产品信息和应用示例可在川崎机器人分部网站上找到。

工业机器人实现灵活的自动化

机器人应用视频

在实际考虑安装机器人时，即使对工业机器人的结构和运动仅有一点了解，也可能会走很长一段路，并导致更合适的实现。