七軸機(jī)器人又叫作冗余機(jī)器人，相比六軸機(jī)器人額外的軸允許機(jī)器人躲避某些特定的目標(biāo)，便于末端執(zhí)行器到達(dá)特定的位置，可以更加靈活的適應(yīng)某些特殊工作環(huán)境。我國七自由度冗余機(jī)器人樣機(jī)是由我國已故的著名機(jī)器人技術(shù)專家、中國工程院院士張啟先研制。

目前，我國絕大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)還尚未發(fā)布七軸工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品，其中有一部分表示正在研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，會在年內(nèi)有相關(guān)產(chǎn)品問世，而另有一些企業(yè)則表示對七軸工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品有關(guān)注，但尚未計(jì)劃設(shè)計(jì)研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。

新松公司7軸柔性多關(guān)節(jié)機(jī)器人，是國內(nèi)首臺7自由度協(xié)作機(jī)器人，重量為29千克，負(fù)載為5千克，重復(fù)定位精度可達(dá)到0.02毫米，工作半徑可達(dá)800毫米。具備快速配置、牽引示教、視覺引導(dǎo)、碰撞檢測等功能，特別適用于布局緊湊、精準(zhǔn)度高的柔性化生產(chǎn)線，滿足精密裝配、產(chǎn)品包裝、打磨、檢測、機(jī)床上下料等工業(yè)操作需要。

相較于市場上出現(xiàn)的同類機(jī)器人產(chǎn)品，基于自主研發(fā)技術(shù)，新松七軸機(jī)器人在負(fù)載或成本上都更優(yōu)。國產(chǎn)機(jī)器人將跨入人機(jī)協(xié)作新時代。

七軸機(jī)器人強(qiáng)在哪兒？從技術(shù)角度看，主要有以下幾個層面。

（1）改善運(yùn)動學(xué)特性

在機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)問題中，三個問題使得機(jī)器人的運(yùn)動受到非常大的限制。

第一是奇異構(gòu)型。當(dāng)機(jī)器人處于奇異構(gòu)型時，它的末端執(zhí)行器不能繞某個方向進(jìn)行運(yùn)動，或者施加力矩，因而奇異構(gòu)型極大的影響了運(yùn)動規(guī)劃。

第二是關(guān)節(jié)位移超限。在真實(shí)工作情況下，機(jī)器人每個關(guān)節(jié)的運(yùn)動的角度范圍是受到限制的，最理想的狀態(tài)是正負(fù)180度，但是很多關(guān)節(jié)是做不到的。另外，七軸機(jī)器人可以避免角速度運(yùn)動過快，讓角速度分配得比較均勻。如表1所示。

第三是工作環(huán)境中存在障礙。在工業(yè)環(huán)境下，很多場合存在各種環(huán)境障礙，傳統(tǒng)的六軸機(jī)器人無法只改變末端機(jī)構(gòu)的姿態(tài)，而不改變末端機(jī)構(gòu)的位置。

（2）改善動力學(xué)特性

對于七軸機(jī)器人而言，利用其冗余自由度不僅可以通過運(yùn)動軌跡規(guī)劃達(dá)到良好的運(yùn)動學(xué)特性，并且我們可以利用其結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)最佳的動力學(xué)性能。

七軸機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)力矩的再分配，這里涉及到機(jī)器人的靜力平衡的問題，也就是說，作用在末端的力，通過一定的算法算出每個關(guān)節(jié)承受的力有多大。對于傳統(tǒng)的六軸機(jī)器人來說，其每個關(guān)節(jié)的力是一定的，它的分配可能很不合理。但是對于七軸機(jī)器人來說，我們可以通過控制算法調(diào)整各個關(guān)節(jié)的力矩，讓薄弱的環(huán)節(jié)承受的力矩盡量小，是整個機(jī)器人的力矩分配比較均勻，更加合理。

（3）容錯性

機(jī)器人在發(fā)生故障時，如果有一關(guān)節(jié)失效，傳統(tǒng)六軸機(jī)器人便無法繼續(xù)完成工作，而七軸機(jī)器人可以通過重新調(diào)整故障關(guān)節(jié)速度（運(yùn)動學(xué)容錯）和故障關(guān)節(jié)力矩（動力學(xué)容錯）的再分配實(shí)現(xiàn)繼續(xù)正常工作。

看到這里，大家會問，7軸機(jī)器人這么厲害，那這個幾軸是怎么區(qū)分的？下面小編給您簡單介紹一下！

論七軸機(jī)器人和一軸機(jī)器人的差別到底有多大？現(xiàn)如今，工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，但是我們也發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人的軸數(shù)并不相同，那么它們到底應(yīng)該有幾個軸呢？

所謂工業(yè)機(jī)器人的軸可以用專業(yè)的名詞自由度來解釋，如果機(jī)器人具有三個自由度，那么它可以沿x，y，z軸自由的運(yùn)動，但是它卻不能傾斜或者轉(zhuǎn)動。當(dāng)機(jī)器人的軸數(shù)增加，對機(jī)器人而言，就是更高的靈活性。那么現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人都有多少個軸呢？

三軸機(jī)器人也被稱為直角坐標(biāo)或者笛卡爾機(jī)器人，它的三個軸可以允許機(jī)器人沿三個軸的方向進(jìn)行運(yùn)動，這種機(jī)器人一般被用于簡單的搬運(yùn)工作之中。

四軸機(jī)器人，可以沿著x，y，z軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，與三軸機(jī)器人不同的是，它具有一個獨(dú)立運(yùn)動的第四軸，一般來說SCARA機(jī)器人就可以被認(rèn)為是四軸機(jī)器人。

五軸是許多工業(yè)機(jī)器人的配置，這些機(jī)器人可以通過x，y，z三個空間周進(jìn)行轉(zhuǎn)動，同時可以依靠基座上的軸實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)身的動作，以及手部可以靈活轉(zhuǎn)動的軸，增加了其靈活性。

六軸機(jī)器人可以穿過x，y，z軸，同時每個軸可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動，與五軸機(jī)器人的最大區(qū)別就是，多了一個可以自由轉(zhuǎn)動的軸。六軸機(jī)器人的代表就是優(yōu)傲機(jī)器人，通過機(jī)器人身上的藍(lán)色蓋子，你可以很清楚的計(jì)算出機(jī)器人的軸數(shù)。

七軸機(jī)器人相比六軸機(jī)器人額外的軸允許機(jī)器人躲避某些特定的目標(biāo)，便于末端執(zhí)行器到達(dá)特定的位置，可以更加靈活的適應(yīng)某些特殊工作環(huán)境。

更多資訊請關(guān)注工業(yè)機(jī)器人頻道