MechatronicaDelft.nl

Een voorwerp kan op twee manieren bewegen: transleren en roteren. In een 3-dimensionale ruimte bestaan drie richtingen: de x-, de y- en de z-as. Het voorwerp kan langs deze drie assen bewegen (transleren), en om de drie assen draaien (roteren).

Deze zes mogelijkheden om te bewegen worden vrijheidsgraden (DOF, Degrees Of Freedom) genoemd.

Om van een willekeurig punt A in de 3-dimensionale ruimte naar een ander punt B te komen, moet het lichaam minstens drie vrijheidsgraden hebben.

In de robotica zegt men: het voorwerp moet 3 DOFs (degrees of freedom) bezitten. De plaats op een robotarm waar een DOF aanwezig is wordt vaak een 'joint' genoemd. Een joint is dus een punt waar translatie of rotatie plaats vindt.

Iedere DOF vereist een aandrijving (motor), actuator genoemd. Dit is een servomotormotor, vaak met een encoder (geeft de positie van de motoras aan). De elementaire robot bezit derhalve altijd drie actuatoren.

Om de end of arm (het uiteinde van de robotarm waar het gereedschap zit) van A naar B te laten bewegen heeft elk van de onderstaande robots drie assen, dit kunnen zowel translatie- als rotatieassen zijn. Het gebied dat de end of arm kan bereiken wordt het werkgebied (workspace) van de robot genoemd.

Hieruit volgen vier elementaire robottypen.

drie translaties De robot kan langs drie assen transleren, de assen staan onderling loodrecht op elkaar. Het werkgebied is kubusvormig. De uiteindelijke baan van de end of arm kan iedere rechte of kromme binnen het werkgebied zijn. Dit wordt een carthesische robot genoemd. De Gantry robot behoort tot de carthesische robots.
twee translaties en één rotatie De manipulator kan om twee assen roteren en langs één as transleren.   Het werkgebied is cylindervormig.
één translatie en twee rotaties Het werkgebied is bolvormig (een holle bol).
drie rotaties Het werkgebied is bolvormig. Deze robot wordt veel toegepast. Hij wordt aangeduid als: articulated robot, jointed arm robot, revolute robot, anthropomorphic robot. De laatste naam geeft aan dat de beweging van de robotarm lijkt op die van een menselijke arm. De dof's van een dergelijke robot worden in de praktijk vaak scharnieren genoemd.