關節型機器人和直角坐標機器人是工業機器人領域的兩大類主要類型，它們在結構、功能和應用方面存在顯著差異。以下是對這兩種機器人的詳細比較：

一、結構差異

1. 關節型機器人

   • 也稱關節機械手臂或多關節機器人，其各個關節的運動都是轉動，與人的手臂類似。
   • 通常具有5~6個自由度，關節之間具有較高的精度和穩定性，可以靈活地在不同角度和方位進行工作。

2. 直角坐標機器人

   • 基于空間XYZ直角坐標系編程，具有三軸及以上自由度，能夠實現自動掌握、可重復編程反復應用。
   • 結構相對簡單，通常由直線運動軸、運動軸的驅動系統、控制系統和終端設備組成。

二、工作空間與承載能力

1. 關節型機器人

   • ******工作半徑通常為3米，在有效半徑內可以任何角度工作。但工作半徑所在的圓周內需做安全隔離，因此通常占用更大的空間。
   • 承載能力有多種規格可選，一般為5~20千克，但******可達1300千克（此時價格極其昂貴）。

2. 直角坐標機器人

   • 標準單根長度可達6米，拼裝后長度可超過100米。組合成龍門式機器人時，其工作空間可以是特別的三維立體空間。
   • 負載能力強，單根直線運動單元的負載通常小于200千克，但當采用多根多滑塊結構時，其負載能力可增加到數噸。

三、工作精度

1. 關節型機器人

   • 重復定位精度一般為0.06毫米，輕載荷小半徑時可達0.02毫米，重載荷時精度為0.2毫米。

2. 直角坐標機器人

   • 由于結構簡單，重復定位精度可達0.05毫米，絲杠型可達0.01毫米甚至更高。

四、組合方式與靈活性

1. 關節型機器人

   • 種類相對較少，可細分為6自由度機器人、SCARA機器人、四連桿機器人等。
   • 選擇性和靈活性較直角坐標型小，但具有較高的敏捷度和自由度。

2. 直角坐標機器人

   • 組合方式多樣，包括龍門式、懸臂式、壁掛式等。
   • 可根據不同的負載、行程、功能及特殊空間要求為客戶定制所需產品。同時，在X、Y、Z三軸基礎上可以擴展旋轉軸和翻轉軸，構成五自由度和六自由度機器人。

五、安裝與維護

1. 關節型機器人

   • 集成化程度高，整體性好，但需要專業人員進行機械安裝。
   • 維修和維護必須由廠家或供應商的專業人員完成，費用較高。

2. 直角坐標機器人

   • 為模塊化產品，用戶可以自行拆卸、更換或維護。
   • 所有機械零件均為通用品，維修維護費用低。

六、軟件編程操控

1. 關節型機器人

   • 軟件系統集成化，庫函數直接調用是其軟件優點。
   • 編程和操控必須由供應商通過專業培訓才能完成，且特殊軟件需要收費。

2. 直角坐標機器人

   • 從電氣系統到上位機都是開放、靈活的。
   • 編程簡單，用戶可以隨意擴展和操控，且易于操作。

七、價格與應用

1. 關節型機器人

   • 價格相對較高，以60千克負載碼垛機器人為例，價格范圍為60~80萬元（不考慮后期維護維修費用）。
   • 廣泛應用于汽車點焊、弧焊、裝配（擰螺絲）、檢測等領域。

2. 直角坐標機器人

   • 價格相對較低，以同樣負載的碼垛機器人為例，價格范圍為25~40萬元（不考慮后期維護維修費用）。
   • 適用于多種工業領域的機械自動化作業，如自動裝配、噴漆、搬運碼垛、焊接等。

綜上所述，關節型機器人和直角坐標機器人在結構、工作空間與承載能力、工作精度、組合方式與靈活性、安裝與維護以及軟件編程操控等方面均存在顯著差異。這些差異使得它們在不同的應用場景中具有各自的優勢和適用性。