機械臂一般幾個自由度-tft每日頭條

在力學裡，自由度指的是力學系統的獨立坐标的個數。力學系統由一組坐标來描述。比如一個質點的三維空間中的運動，在笛卡爾坐标系中，由x,y,z三個坐标來描述；或者在球坐标系中，由α，β，γ三個坐标描述。描述系統的坐标可以自由的選取，但獨立坐标的個數總是一定的，即系統的自由度。一般而言，N個質點組成的力學系統由3N個坐标來描述。但力學系統中常常存在着各種約束，使得這3N個坐标并不都是獨立的。對于N個質點組成的力學系統，若存在m個完整約束，則系統的自由度減為 S=3N-m。

機器人設計中的機械臂自由度是比較大的，如果采用多舵機提供動力分别傳動的話就更複雜了。現在用的最多的工業機器人一般都是六軸的，但是最近推出來的一些人機協作機械臂卻是7個自由度。

為什麼呢？

因為7個自由度是對人的手臂的真實還原。

6個自由度的機械臂無法在保持末端機構的三維位置不變的情況下從一個構型變換到另一個構型。

可以考慮一個簡單的情況：

三軸機器人也被稱為直角坐标或者笛卡爾機器人，它的三個軸可以允許機器人沿三個軸的方向運動，這種機器人一般用于簡單的搬運工作之中。

四軸機器人，可以沿着x，y，z軸進行轉動，它比三軸機器人多一個獨立運動的第四軸。

五軸機器人可以通過x，y，z三個空間周進行轉動，同時可以依靠基座上的軸實現轉身的動作以及手部的靈活轉動的軸。

六軸機器人可以穿過x，y，z軸，同時每個軸可以獨立轉動，同樣的比五軸機器人多了一個可以自由轉動的軸。六軸機器人的第一個關節能像四軸機器人一樣在水平面自由旋轉，後兩個關節能在垂直平面移動。此外，六軸機器人有一個“手臂”，兩個“腕”關節，這讓它具有人類的手臂和手腕類似的能力。這意味着他們可以拿起水平面上任意朝向的部件，并以特殊的角度放入包裝産品裡。

七軸機器人，又稱為冗餘機器人，相比六軸機器人額外的軸允許機器人躲避某些特定的目标，便于末端執行器到達特定的位置，可以更加靈活的适應某些特殊的工作環境。

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