解析库卡协作机器人iiwa和传统机器人KR内部结构

机器人的传动和布局设计从理论上谈应当是较为成熟期的领域，如果有样机，拆下一看就可以告诉大部分的结构。但是在结构优化设计经验、组装规范的标准化、零配件的按须要自定义以及供应链优化等方面国内厂商还必须很长时间的累积。　　本文以KUKA为事例，分协作机器人iiwa和传统机器人KR两个大系列。

　　协作机器人iiwa　　当前主流的协作机器人都使用模块化思想的关节设计，使用平驱走电机+谐波减速器的方式，每个关节的内部结构大致相同，只是大小不过于一样，例如iiwa的每个轴基本都是右图这样：　　每一个关节中都包括了电机、控制器驱动、谐波减速器、电机末端编码器、关节末端方位传感器和力矩传感器，电机和减速器使用直连。　　整个关节在机器人内部的布局如下：　　传统机器人KR　　对于KR系列这一类的传统机器人来讲，末端的布局一般按照符合三轴轴线递于一点的基本原则来做到，主要区别在于三个电机的布置和传动方式。

　　KUKA之前的很多机器人都使用4、5、6三轴电机布置在小臂后方，通过同心轴+伞齿轮/同步带的方式传动到手腕的方式，以KR5为事例：　　三个电机的动力通过同心轴传遍手腕，腕部结构如下：　　缩放图：　　总结　　近几年KUKA新的发售的agilus系列机器人为了执着粗壮灵活的外表，使用了将4、5、6三轴电机内置在小臂内部的方式。　　只不过就传统工业机器人来讲，各家主要的差异在于5轴和6轴的布置方式，外资品牌借助很深的设计功底和强劲的自定义能力，广泛使用齿轮或者同步带的方式用于动力传输，将电机布置的较为靠后，因此机器人小臂和手腕部位做到的较为灵活。

　　而国产厂商受限于成品电机的尺寸、齿轮的精度和噪音、组装经验不足的问题，5、6轴多使用直连或者单同步带的方式，造成腕部尺寸广泛稍大。

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