當(dāng)今制造業(yè)，多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍了。但一般來(lái)說(shuō)，作為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的工業(yè)機(jī)器人，在固定安裝的情況下，其單臺(tái)工作范圍肯定是會(huì)受到自身臂展長(zhǎng)度的限制的。
而如果要讓機(jī)器人能夠覆蓋比較大的工作區(qū)域，比如：在跨度較大的多個(gè)工位進(jìn)行操作，或以較長(zhǎng)的行程對(duì)車(chē)身、機(jī)翼、風(fēng)電槳葉…等各類(lèi)大型部件實(shí)施連續(xù)不間斷的加工作業(yè)（如：焊接、噴涂、檢驗(yàn)……等），那么就需要將機(jī)器人安裝在一個(gè)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，通過(guò)增添“移動(dòng)的腳步”，來(lái)延伸和擴(kuò)展其操作范圍了。因?yàn)橐话愕墓I(yè)機(jī)器人都是6軸的，所以這個(gè)可移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，通常被稱(chēng)為“機(jī)器人的第七軸”，簡(jiǎn)稱(chēng)“七軸”。
目前大家在市面上見(jiàn)到的“七軸”，大都是直接鋪設(shè)在地面上的，俗稱(chēng)“地軌”。這其中最典型的例子，就是汽車(chē)工廠中白車(chē)身車(chē)間內(nèi)的機(jī)器人應(yīng)用了，如：車(chē)體和零部件的搬運(yùn)、焊接……等。
“地軌”的安裝方式相對(duì)簡(jiǎn)單，用戶只需按照設(shè)計(jì)要求，使用特定的螺栓將其固定在符合相應(yīng)技術(shù)規(guī)范的地基上，并進(jìn)行模塊化拼裝即可。
但它也有一個(gè)小小的缺點(diǎn)，就是會(huì)占用比較大的地面空間，從而可能影響廠內(nèi)設(shè)備的布局，對(duì)地面上的工作人員與移動(dòng)設(shè)備的活動(dòng)、以及生產(chǎn)物料的傳輸造成一定程度的限制和阻礙。
遇到這種情況，如果希望以較小的地面空間占用來(lái)延伸和擴(kuò)展機(jī)器人的水平移動(dòng)范圍，并降低“七軸”對(duì)地面工作人員與移動(dòng)設(shè)備的活動(dòng)及物料傳輸?shù)挠绊?，就有必要考慮將機(jī)器人和它的“七軸”架在空中來(lái)使用了。這種“七軸”在業(yè)內(nèi)常常被稱(chēng)為“天軌”。
比如上圖中某車(chē)廠就在其白車(chē)身車(chē)間使用了“天軌”這種形式的“七軸”，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的移動(dòng)工作。而在除了汽車(chē)以外的其他一些行業(yè)，如：飛機(jī)制造、機(jī)加工……等領(lǐng)域，也經(jīng)常需要借助“天軌”讓機(jī)器人在空中進(jìn)行移動(dòng)作業(yè)。
因?yàn)橐褭C(jī)器人駕到空中，所以“天軌”在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上自然是要比“地軌”復(fù)雜一些的。除了前面提到的地基和螺栓，用戶還需要根據(jù)應(yīng)用需求，確定機(jī)器人的安裝方式（水平騰空、側(cè)掛或是倒吊）、以及橫梁與立柱的規(guī)格。
前面所說(shuō)的“地軌”和“天軌”，都只是在水平方向延伸了機(jī)器人的工作范圍。但有的時(shí)候，我們可能會(huì)希望機(jī)器人具備在垂直維度變換高度的活動(dòng)能力。
在這種情況下，就需要將機(jī)器人安裝在一個(gè)可升降的移動(dòng)平臺(tái)上運(yùn)行了。這個(gè)可升降的移動(dòng)平臺(tái)，我們可以稱(chēng)其為“立軌”。
比如在對(duì)一些大型物體（如：汽車(chē)、機(jī)翼、機(jī)身…）的外形輪廓進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，往往會(huì)將末端裝有相機(jī)的機(jī)器人置于可靈活升降的“立軌”上工作，其目的就是要通過(guò)擴(kuò)展機(jī)器人在高度上的活動(dòng)范圍，從而使其末端的相機(jī)在拍攝時(shí)能夠全方位的掃描并覆蓋到被檢物體的各個(gè)表面。
而在上面這兩個(gè)案例中，我們還可以看到，裝有機(jī)器人的“立軌”是安裝在水平移動(dòng)的“地軌”上的，這其實(shí)相當(dāng)于對(duì)機(jī)器人的活動(dòng)范圍在水平和垂直兩個(gè)維度上都進(jìn)行了擴(kuò)展和延伸。
值得一提的是，在機(jī)器人應(yīng)用中選用“地軌”、“天軌”或是“立軌”，其實(shí)僅僅是為其增添移動(dòng)腳步的開(kāi)始而已。延伸和擴(kuò)展機(jī)器人的工作區(qū)域和運(yùn)行范圍，并使之真正有效的融入工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，才是使用“七軸“的終極目標(biāo)。
在這個(gè)過(guò)程中，機(jī)器人的“七軸”還必須能夠滿足和適應(yīng)很多與具體行業(yè)應(yīng)用相關(guān)的性能與工藝需求，如：機(jī)器人的兼容性、負(fù)載配重、空間活動(dòng)范圍、整體移動(dòng)行程、運(yùn)動(dòng)速度/加速度、動(dòng)態(tài)特性、傳動(dòng)剛性、定位精度、運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性、系統(tǒng)的安全性、設(shè)計(jì)/安裝/調(diào)試/維護(hù)……等方面的易用性、設(shè)備使用壽命…等等。而這就需要依托較為完整的產(chǎn)品架構(gòu)體系來(lái)實(shí)現(xiàn)了。
