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DELTA机器人基础设计方案解析

大学仕 2020-08-04 17:02

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一直觉得DELTA是一个怀才不遇的构型，明明各种性能吊打SCARA，却因为价格原因在销量被SCARA甩几条街。每隔两年总会听到“DELTA机器人今年要火了”的传言，然而每次都以哑火告终，虽然总体销量在上升，但整个市场销量也不过区区数千台，这也导致不少DELTA厂家选择放弃该机型的开发。这也让一些宣称专注做并联机器人的厂家不得不得开始研发其他构型，单靠卖并联本体要养活一家公司并且持续扩大，实在太难。

比较常见的DELTA机器人的主要组成部分包括基座、主动臂、从动臂、动平台、旋转轴这几个大的部分。DELTA的基座简单来说就是一个安装大平板与3个120度均分的减速机安装平面组成。通常样机阶段都采用简单的拼装方式。从成本与周期来说，这种方式在研发阶段自然非常合适。不过一旦进去量产阶段，一般都会采用铸造的方式制造，毕竟拼装的方式在造型与稳定性上都要差一些。反过来一体铸造的方式，成本跟加工难度自然要高一些。

主流的驱动方式都是电机带减速机带主动臂的直连R型驱动。也有非主流的，如BOSCH，采用间接驱动的方式，把旋转变成直线运动。主动臂其实乏善可陈，能讲的技术点不多。形状大同小异。主要区别在于材料的选择。有铝件、有碳纤维件、也有高端的钛合金。

总体来说主要考虑是强度高、重量轻、成本低等因素。再往细了说，如何粘接、球头如何设计、怎么耐磨、硬限位、标定等待细节就要靠设计者自行摸索了。然而行星减速机也有劣势，DELTA所用的行星减速机需要在3弧分以下，相比谐波与RV精度要差一些。

当然也有的使用1弧分的行星，但这种精度的行星不旦难找，价格更是吓人。从动臂设计与主动臂类似，除了形状上做一些变化，各家的方案类似，大多数是两头铝件，中间采用碳纤维管或者碳纤维棒粘接的方式。重点还是两头的球铰的设计，以及如何保证每一根从动臂都长度相等的生产工艺。

目前传统DELTA的构型基本已经被研究透了，强大的中国工程师如同破解高考一般，都已经形成的解题套路，也有人通过简化把成本压到极低。然而超低价的DELTA始终没有引爆DELTA市场，归根结底，DELTA还是一款入门低，做精难的产品。这样讲似乎SCARA与六轴也如此。性能总是与成本挂勾，成本总是与服务与配套技术挂勾，降低性能、减少配套技术、降低服务水平，能产生的影响力始终有限。

（文章来源于机器人在线网）

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