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在自动化的工厂里六个以上轴的高自由度工业机器人为什么没有被广泛使用呢？
注：本文章文字，图片部分来自网络
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首先高自由度机器人（具有六个以上自由度或轴的机器人）有望实现更加自动化的未来。但是，只有集成商摆脱“一个任务，一个机器人”的思维方式，高DOF机器人的真正价值才能实现。高自由度意味着机器人工作的角度更广更精准，同时高自由度能伸入的工作应用比较广泛。我认为，高自由度机器人未能流行的原因有两个相互关联：成本和编程困难。
从左到右– ABB YuMi，Motoman SDA-5F和Rethink Baxter
高自由度机器人运动冗余及其重要性
没有专用软件，对高自由度机器人进行编程将非常困难。机器人的关节越多，控制起来就越困难。控制的复杂度随着关节数量的增加而非线性增加。对于下轴机器人（6-DOF或更小），通常可以找到一种闭合形式的解决方案，以解决关节必须如何移动才能放置末端执行器的问题。具有六个以上轴的机器人在运动学上被认为是多余的，因为它们可以从多个关节状态获得特定的末端执行器姿势。
对于高自由度机器人来说，能够有意义地应对运动学冗余非常重要。人类是这方面的专家。想一想人类可以跌倒并捡起球的所有不同方式。我们的大脑会自动确定如何*佳地移动“轴”（一个人有200多个关节）以实现必要的手势运动-同时避免与自身和环境发生碰撞，防止关节锁住，并根据以下情况进行微校正视觉和触觉反馈。所有这些冗余使我们人类高度泛化。我们可以无缝地从一项任务转移到下一项任务。真的很棒。几乎所有进化的生命形式都具有肌肉骨骼系统，可以利用冗余。
另一方面，大多数工业机器人根本没有配备可以处理运动学冗余的软件，更不用说利用它了。缺乏足够的软件是为什么工业自动化领域充满了简单，低DOF机器人的原因，这些机器人已经购买，编程和部署为执行一项任务和一项任务。如果您希望传统的工业机器人执行新任务，则可以。但是，只有经过非常昂贵的集成工作，该机器人才能执行新任务。它完全缺乏灵活性，这是工业自动化环境中部署的机器人系统的主要增长动力之一。
Rethink Robotics的Baxter机器人配备了两个7自由度臂
高自由度机器人的采用挑战
世界上大多数已部署的工业机器人具有六个或更少的轴。已经尝试普及具有六个以上轴的高自由度工业机器人，但是这些尝试并不是很成功。这是为什么？
每个轴都会在硬件和工程上花费金钱，因为每个附加轴都会对可重复性和有效负载产生不利影响。凭借“一个机器人，一个任务”的心态，集成商历来选择了一种机器人解决方案，该解决方案具有有效解决手头一项任务所需的*少轴数。人们认为，使用6自由度机器人解决5自由度问题会给工作单元增加不必要的成本和复杂性。在传统自动化中足够真实。
但是，如果一个机器人可以用于多个任务，该怎么办？集成商需要重新考虑“一个机器人，一个任务”的范例吗？考虑到这一点，他们将需要使用高自由度机器人硬件，该硬件可提供移动灵活性，并且一种编程和控制机器人的方法不比低自由度机器人所需的编程复杂。
如今，已经存在用于控制高自由度机器人的软件，但大多数已在诸如NASA和DARPA的学术界和研发机构中找到。但是，可以应用于传统自动化的商业解决方案变得越来越多。
随着机器人变得更加通用，对更多轴的需求变得显而易见。切换任务（例如，从拾取和放置任务转换为拧螺丝任务，然后再转换为检查任务）需要设计具有固有灵活性的系统-只有高自由度机器人才能实现这种灵活性。
