六足机器人是一种高精度定位平台,可以实现精细的位置控制和精确的移动。
它源于希腊语“hexa"(六)和“podos"(脚),意为“有六条腿的东西"。它主要指有六条腿的机器人、生物和机械装置。其他名称中带有“pod"的例子包括单脚架、三脚架和四脚架。
六个独立的执行器支撑单个运动平台,使其能够灵活地改变六个自由度(XYZ 线性轴、俯仰、滚动和偏航旋转轴)的位置和方向。
六足机器人因其高性能和多功能性,广泛应用于需要精确定位的众多领域。在需要同时控制多个轴或搬运形状复杂的工件时,六足机器人尤为实用。以下是其主要应用的一些示例。
光学系统:硅光子学、光纤、光学透镜对准
半导体:晶圆和芯片的定位和检测设备
生物技术:在显微镜下操作和排列细胞和生物体
航空航天:飞行模拟器和航天相关设备测试设备
医疗设备:手术机器人和诊断设备的定位
激光加工:激光头与工件的对准
精密装配:振动测试、零件装配、检查
天文学:望远镜定位和跟踪系统
研发:定位于真空设备
六足平台,也称为 Stewart 平台,是一种并联运动设计,使用六个独立的执行器(例如直流电机、步进电机、音圈电机和压电执行器)来支撑单个运动平台,使其能够在六个方向上自由移动。
通过在执行器中加入高分辨率位置传感器(增量式、绝对式编码器等),可以在亚微米或纳米级检测和操作每个执行器的运动,从而实现亚微米级的高精度定位和高重复性。
六足机器人的运动平台由六个执行器支撑,使其具有高的刚性,并可安装在任何方向。每个执行器均由平行连杆控制,从而实现极其平稳的运动。
六足机器人通过伸缩六个执行器进行操作,因此其运动范围有限。该范围称为工作空间,相对于所用坐标系的原点进行设置。工作空间可能会受到障碍物、负载大小和放置位置等外部因素的限制,但可以通过模拟提前检查是否能够获得所需的运动范围。
电脑和专用六足机器人控制器通过LAN电缆连接,根据目标位置指令和操作程序,高速处理六个执行器的运动,并以六个自由度并行控制。本质上,执行器以尽可能短的距离移动到目标位置。
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