機器人幾何結構英文解釋翻譯、機器人幾何結構的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 robot geometry

分詞翻譯：

機器人的英語翻譯：

android; automaton; robot
【計】 robot
【化】 robot

幾何的英語翻譯：

geometry; how many; how much

結構的英語翻譯：

frame; structure; composition; configuration; construction; fabric; mechanism
【計】 frame work
【醫】 constitution; formatio; formation; installation; structure; tcxture

專業解析

機器人幾何結構（Robot Geometry）指機器人機械本體的物理構型參數及其空間關系，是機器人運動學和動力學建模的基礎。其核心包含以下要素：

一、基礎定義與構成

關節類型（Joint Types）
機器人通過旋轉關節（Revolute Joint）或平移關節（Prismatic Joint）連接連杆（Links），構成運動鍊。例如，工業機器人常采用旋轉關節實現多自由度轉動（如SCARA機器人的肩關節）。

連杆參數（Link Parameters）
包括連杆長度、扭角（Twist Angle）、偏置距離（Link Offset）等，決定各關節坐标系間的相對位置。标準Denavit-Hartenberg（D-H）模型即通過四參數描述連杆幾何關系。

二、幾何結構對性能的影響

工作空間（Workspace）
幾何構型直接限定機器人的可達空間範圍。例如，直角坐标機器人（Cartesian Robot）的立方體工作空間與關節型機器人（Articulated Robot）的球形工作空間差異顯著。

靈活性與奇異性
串聯結構（如6軸關節臂）靈活性高但存在奇異位形（Singularity）；并聯結構（如Delta機器人）剛度高但工作空間較小。

三、典型幾何構型分類

串聯結構（Serial Manipulators）：
關節依次串聯，常見于工業機械臂（如KUKA KR系列），其幾何結構決定末端執行器的位姿精度。

并聯結構（Parallel Manipulators）：
多支鍊并聯驅動動平台（如Stewart平台），幾何參數影響機構剛度和動态響應。

混合結構（Hybrid Structures）：
結合串并聯優勢，如Tricept機器人，兼顧大工作空間與高負載能力。

四、設計中的幾何約束

機器人幾何結構需滿足任務需求與物理限制，如：

關節轉角限制（避免機械幹涉）
連杆尺寸優化（減小慣量提升速度）
末端姿态約束（如焊接機器人需維持焊槍角度）。

權威參考來源：

Siciliano, B., et al. Robotics: Modelling, Planning and Control. Springer, 2010. （運動學建模與D-H參數）
Craig, J.J. Introduction to Robotics: Mechanics and Control. Pearson, 2005. （關節與連杆幾何定義）
ISO 8373:2021 Robots and robotic devices — Vocabulary （标準構型分類）
Merlet, J.P. Parallel Robots. Springer, 2006. （并聯機構幾何分析）

網絡擴展解釋

機器人的幾何結構是指其機械部分的物理構造和空間布局，決定了運動範圍、自由度及工作能力。以下是關鍵要點：

1.基本定義

機器人幾何結構主要指機械系統中關節、連杆的配置方式，以及這些組件在空間中的相對位置關系。它直接影響機器人的運動學模型和運動範圍（工作空間）。

2.主要類型

常見的幾何結構類型包括：

直角坐标型：由三個相互垂直的直線運動關節組成，適用于高精度直線作業（如搬運）。
圓柱坐标型：通過旋轉基座和垂直/水平直線運動實現作業，適合環形工作區域。
關節型（旋轉型）：如PUMA機器人，由多個旋轉關節構成（腰、肩、肘關節），靈活性高，適合複雜空間運動。
SCARA型：水平旋轉關節+垂直直線關節，多用于裝配任務。

3.核心組成

以工業機器人為例，幾何結構通常包括：

機身：支撐整體結構，可能含行走機構。
手臂：由大臂、小臂和手腕構成，決定主要運動範圍。
末端執行器：直接執行任務的工具（如夾爪、焊槍）。

4.幾何參數與運動學

幾何結構通過杆長、關節偏距和旋轉角度等參數建立運動學方程，例如：

正運動學：根據關節角度計算機器人末端位置。 $$ x = l_1 cosθ_1 + l_2 cos(θ_1+θ_2) $$ （以兩連杆平面機器人為例）
逆運動學：根據目标位置反推關節角度，是路徑規劃的基礎。

5.應用影響

不同幾何結構對應不同場景：

直角坐标型適合精密裝配；
關節型適合焊接、噴塗等複雜軌迹作業；
SCARA型在電子行業高速拾取中表現優異。

如需更詳細的技術參數或具體機器人型號的結構分析，可參考（PUMA機器人案例）和（分類說明）。