DELTA機器人概述

一直覺得DELTA是一個懷才不遇的構型，明明各種性能吊打SCARA，卻因為價格原因在銷量被SCARA甩幾條街。每隔兩年總會聽到“DELTA機器人今年要火了”的傳言，然而每次都以啞火告終，雖然總體銷量在上升，但整個市場銷量也不過區區數千臺，這也導致不少DELTA廠家選擇放棄該機型的開發。

這也讓一些宣稱專注做并聯機器人的廠家不得不得開始研發其他構型。單靠賣并聯本體要養活一家公司并且持續擴大，實在太難。

比較常見的DELTA機器人的主要組成部分包括基座、主動臂、從動臂、動平臺、旋轉軸這幾個大的部分。

基座

DELTA的基座簡單來說就是一個安裝大平板與3個120度均分的減速機安裝平面組成。通常樣機階段都采用簡單的拼裝方式，類似下圖。從成本與周期來說，這種方式在研發階段自然非常合適。不過一旦進去量產階段，一般都會采用鑄造的方式制造，畢竟拼裝的方式在造型與穩定性上都要差一些。反過來一體鑄造的方式，成本跟加工難度自然要高一些。

主動臂驅動方式

主流的驅動方式都是電機帶減速機帶主動臂的直連R型驅動。

也有非主流的，如BOSCH，采用間接驅動的方式，把旋轉變成直線運動。

如氣動王者使用直線模組代替主動臂。

主動臂

主動臂其實乏善可陳，能講的技術點不多。形狀大同小異。主要區別在于材料的選擇。有鋁件、有碳纖維件、也有高端的鈦合金。

總體來說主要考慮是強度高、重量輕、成本低等因素。

再往細了說，如何粘接、球頭如何設計、怎么耐磨、硬限位、標定等待細節就要靠設計者自行摸索了。

主動臂減速機

之前也講過，DELTA所用的減速機絕大多數都是采用行星減速機。選擇行星減速機主要是由于行星減速機可以實現低減速比，高傳動效率、長壽命的特點。而諧波與RV實現低減速比相對較難，傳動效率相比行星也稍低一些。

然而行星減速機也有劣勢，DELTA所用的行星減速機需要在3弧分以下，相比諧波與RV精度要差一些。當然也有的使用1弧分的行星，但這種精度的行星不旦難找，價格更是嚇人。

使用諧波與RV的DELTA雖然少，但不是沒有，比如QKM，比如Asyril，使用諧波，因為幾乎沒有背隙，所以抓取更平滑，精度更高，仔細觀察兩種機器人在抓取時的細節就可以發現了。

特別是Asyril，因為是桌面型DELTA，精度達到了逆天的0.002mm，注意哦，不是絲級哦，是u級哦。如果你沒有概念，那我告訴你一根頭發是60um，而這個機器人的精度是2um，感受下。

從動臂

從動臂設計與主動臂類似，除了形狀上做一些變化，各家的方案類似，大多數是兩頭鋁件，中間采用碳纖維管或者碳纖維棒粘接的方式。

重點還是兩頭的球鉸的設計，以及如何保證每一根從動臂都長度相等的生產工藝。

運動關節

主動臂與從動臂的連接有不同的連接方式。

最常見的是使用球鉸，，關節更靈活。

也有不少使用虎克鉸，好處是剛性更好，精度更高，如上面講到Asyil，精度如此之高，也與使用了虎克鉸有關。然而使用這種結構的裝配精度要求更高，否則容易產生應力。

也有少數使用魚眼球軸承。

三種方案各有優劣都有人在用，最主要的還是如果解決磨損問題。

彈簧

絕大部分DELTA都會使用彈簧將從動桿連接在一起，一是防脫，二是降噪。關于彈簧選用，其實也是大同小異，不過是選擇彈力夠，又磨用的規格而已。說容易，很容易，彈簧實在常用，說難也難，正好合適的彈簧也不好選。

關于彈簧防脫，也是個有意思的話題。使用球鉸的廠家都會使用彈簧防脫，但是如果力夠大，球頭還是會脫出，所以也有廠家會增加防脫機構，或者使用虎克鉸與魚眼球軸承也不會脫出。

然而由于DELTA講究輕量化，對于串聯機器人來說，主動臂與從動臂強度都要小很多。一旦發生碰撞，矛盾就出來了，如果從動桿無法脫出，那就是碰撞硬，最終可能就是把從動桿撞斷或者撞彎；而如果讓球頭脫出，從動桿掉落，其實也有一定的隱患。矛與盾，不好選。至少目前看來，只用彈簧防脫仍是主流。

第四軸

關于第四軸，主流的設計仍是將電機減速機放在基座上，通過旋轉軸傳遞到動平臺上。只是有的使用花鍵軸，有的是使用直線軸承的組合。

也有直接把電機放到了動平臺的廠家。

也有FANUC居然把電機放在了從動桿上，非常厲害。

也有天才Adept采用了4條運動鏈實現了4個自由度。并且曾經多年霸占最快DELTA名號，可惜，曾經已是曾經~~~~

動平臺

除了Adept的平臺比較特殊之外，其他構型的動平臺也是大同小異，主要變化是在三軸、四軸、五軸甚至六軸的傳動實現。

值得一提的是，DELTA的三軸四軸目前仍是主流，而五軸DELTA的似乎開始有陸續入局者。而且六軸的DELTA，批量的成熟產品目前大概只有FANUC，畢竟設計難度與成本上都要高不少。

其實從10左右國內開始研究DELTA，到目前傳統DELTA的構型基本已經被研究透了，強大的中國工程師如同破解高考一般，都已經形成的解題套路，也有人通過簡化把成本壓到極低。

然而超低價的DELTA始終沒有引爆DELTA市場，歸根結底，DELTA還是一款入門低，做精難的產品。這樣講似乎SCARA與六軸也如此。性能總是與成本掛勾，成本總是與服務與配套技術掛勾，降低性能、減少配套技術、降低服務水平，能產生的影響力始終有限。

但愿“DELTA今年要火了”擺脫狼來了的困境！

原文標題：【圖漾科技 | 干貨】DELTA機器人設計方案解析

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責任編輯：haq