作為目前銷量最大的機器人，直角坐標機器人越來越成為企業(yè)自動化改造的首選。價格低廉，功能強大，工藝成熟是直角坐標機器人的顯著特點，那么到底該如何選擇直角坐標機器人呢？
直角坐標機器人的定義及主要特點
機器人按ISO8373定義為：位置可以固定或移動，能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制、可重復編程、多功能多用處、末端操縱器的位置要在3個或3個以上自由度內(nèi)可編程的產(chǎn)業(yè)自動化設(shè)備。這里自由度就是指可運動或轉(zhuǎn)動的軸。直角坐標機器人是以直線運動軸為主，各個運動軸通常對應直角坐標系中的X軸，Y軸和Z軸。在盡大多數(shù)情況下直角坐標機器人的各個直線運動軸間的夾角為直角。
直角坐標機器人主要由一些直線運動單元，驅(qū)動電機，控制系統(tǒng)和末端操縱器組成。針對不同的應用，可以方便快速組合成不同維數(shù)，不同行程和不同帶載能力的壁掛式、懸臂式、龍門式或倒掛式等各種形式的直角坐標機器人。從簡單的二維機器人到復雜的五維機器人就有上百種結(jié)構(gòu)形式的成功應用案例。從食品生產(chǎn)到汽車裝配等各行各業(yè)的自動化生產(chǎn)線中，都有各式各樣的多臺直角坐標機器人和其它設(shè)備嚴格同步協(xié)調(diào)工作。
可以說直角坐標機器人幾乎能勝任幾乎所有的產(chǎn)業(yè)自動化任務。下面是其主要特點：
1.任意組合成各種結(jié)構(gòu)樣式，帶載能力和尺寸的機器人。
2.采用多根直線運動單元級連和齒輪齒條傳動，可以形成幾十米的超大行程機器人。
3.采用多根直線運動單元平連或帶多滑塊結(jié)構(gòu)時其負載能力可增加到數(shù)噸。
4.其最大運行速度可達到每秒8米，加速度可達到每秒4米。
5.重復定位精度可達到0.05mm～0.01mm。
6.采用帶有RTCP功能的五軸或五軸以上數(shù)控系統(tǒng)能完成非常復雜軌跡的工作。
直角坐標機器人的選型
1.使用要求分析
對于選型的職員首先要有物理運動學基礎(chǔ)，材料力學基礎(chǔ)，伺服驅(qū)動使用和數(shù)控系統(tǒng)的應用經(jīng)驗，但最主要是把題目和要求等介紹很清楚。對于簡單任務和有經(jīng)驗的工程師通過電話和郵件就可以溝通好，而對復雜的任務要到現(xiàn)場雙方共同分析和制定任務描述，給出具體公道的要求。
下面是主要的數(shù)據(jù)和信息：
機器人的工作任務，
手抓和負載的總重量，
一個完整的工作周期是多少秒，可能分解成的子運動及對應的時間，
運動和取抓過程中與其它設(shè)備的同步/握手要求，
各個運動軸的有效運動長度及答應的最大運行速度，
機器人工作四周空間上的限制，
使用環(huán)境有粉末，高溫，濕度等特殊防護要求。
2.機器人結(jié)構(gòu)形式選擇
根據(jù)前面“使用要求分析”中獲得的信息資料來選擇機器人的結(jié)構(gòu)形式。原則上盡可能選擇龍門式直角坐標機器人，但有時受工作空間限制必須選擇懸臂式。在食品搬運和玻璃切割等項目中會產(chǎn)生大量粉末,傷害運動軸里面的導軌，此時最好采用懸掛式機器人。有時根據(jù)負載及運動間隔和空間限制必須選用掛臂式。根據(jù)機器人的工作任務來確定負載的運動位置精度要求，要考慮減速時晃動產(chǎn)生的位置誤差。根據(jù)機器人的工作任務及其工作空間上的限制來確定運動軸數(shù)目及各自運動行程。
3.規(guī)劃運動軌跡及計算運動速度
根據(jù)機器人的工作任務和空間限制來規(guī)劃運動軌跡。盡可能減少運動間隔，對工作周期要求嚴的應用要盡可能運用多軸同時運動來減少運動時間和降低運動速度。抓取負載后運動速度要低，空載返回原始點時要快。負載大時加速度和減速度要小，盡可能避免產(chǎn)生巨大的沖擊力。根據(jù)上面的原則給出各段運動的速度，加速度和減速度。各個運動段間盡可能平穩(wěn)變速以保證工作周期,減少沖擊力和運行噪音。在運動速度分配時要充分考慮各個運動過程與其它設(shè)備間的同步協(xié)調(diào)時間，而且規(guī)劃的運動時間要比用戶要求的時間短些。
