工作范圍是指機器人操作臂末端或手腕中心所能到達(dá)的所有點的集合,也叫做工作區(qū)域。因為末端執(zhí)行器的形狀和尺寸是多種多樣的,為了真實反映機器人的特征參數(shù),所以是指不安裝末端執(zhí)行器時的工作區(qū)域。工作范圍的形狀和大小是十分重要的。機器人在執(zhí)行某一作業(yè)時,可能會因為存在手部不能到達(dá)的作業(yè)死區(qū)(dead zone)而不能完成任務(wù)。
機器人操作臂的工作范圍根據(jù)工藝要求和操作運動的軌跡來確定。一個操作運動的軌跡往往是幾個動作合成的,在確定工作范圍時,可將運動軌跡分解成單個動作,由單個動作的行程確定機器人操作臂的行程。為便于調(diào)整,可適當(dāng)加大行程數(shù)值。各個動作的行程確定之后,機器人操作臂的工作范圍也就定下來了。
隨著人們對機器人技術(shù)智能化本質(zhì)認(rèn)識的加深,機器人技術(shù)開始源源不斷地向人類活動的各個領(lǐng)域滲透。結(jié)合這些領(lǐng)域的應(yīng)用特點,人們發(fā)展了各式各樣的具有感知、決策、行動和交互能力的特種機器人和各種智能機器人?,F(xiàn)在雖然還沒有一個嚴(yán)格而準(zhǔn)確的機器人定義,但是我們希望對機器人的本質(zhì)做些把握:機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置。
我國的機器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā),將機器人也分為兩大類,即工業(yè)機器人和特種機器人。這和國際上的分類是一致的。工業(yè)機器人是指面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度機器人。特種機器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機器人,包括:服務(wù)機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農(nóng)業(yè)機器人等。在特種機器人中,有些分支發(fā)展很快,有獨立成體系的趨勢,如服務(wù)機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。