垂直串联关节机器人缺点

1. 结构刚度较低

当机器人的大臂和小臂完全伸展成直线时，机械结构的刚性会显著下降，容易产生振动或变形，影响定位精度。尤其在高速运动或重载工况下，这一问题更为突出。

2. 运动学退化问题

在工作空间的边界区域（如极限伸展位置），机器人的运动学性能可能退化，导致控制算法失效或动作异常。例如，某些关节轴线平行时会出现“奇异点”，使得末端执行器无法保持稳定姿态。

3. 绝对定位精度有限

由于串联结构的误差会逐级累积，其重复定位精度通常低于并联机器人或数控机床，普遍在±0.1mm到±0.15mm之间。部分国产机型标称±0.05mm的参数可能存在虚标，实际难以长期维持。

4. 空间干涉风险

在复杂环境中（如汽车车身内部），机器人可能因关节串联布局导致臂部与周围设备碰撞。虽然7轴设计通过增加下臂回转轴（LR）可部分缓解此问题，但成本更高。

5. 成本与维护复杂度

高精度减速机、伺服电机等核心部件依赖进口，初期投资和维护成本较高。多关节串联结构需要定期校准和润滑，维护工作量较大。

6. 速度与负载平衡困难

为提高速度需减轻臂部重量，但会牺牲负载能力；反之，增加负载又会导致惯性增大，降低运动速度。这一矛盾在高速搬运或精密装配场景中尤为明显。

补充说明

垂直串联机器人的缺点与其拓扑结构直接相关，但通过优化控制算法（如奇异点规避）或采用混联结构（结合串并联优点）可部分改善性能。实际选型需根据具体应用场景权衡利弊。