* Robot nối tiếp
Trong một cấu trúc động học nối tiếp thơng thường thì tất cả các trục chuyển động được bố trí nối tiếp với nhau. Mỗi khâu động là một vật rắn chỉ được liên kết hay nối động với một khâu khác nhờ các khớp động. Các loại khớp thường được sử dụng là những khớp chỉ cho phép thực hiện một chuyển động tương đối giữa hai khối liên kết. Ví dụ, trục xoay đầu tiên đỡ trục xoay thứ hai, trục xoay thứ hai lại đỡ trục chuyển động thẳng. Mỗi trục tiếp theo sẽ làm cho kết cấu có thêm một bậc tự do. Vì vậy thơng thường cơ cấu có bao nhiêu khâu động thì sẽ có bấy nhiêu bậc tự do. Đây là một chuỗi động học hở với một khâu cố định gọi là đế và các khâu động.. Mỗi động cơ sẽ phải tải khối lượng của các bộ phận và động cơ ở phía sau.
Bởi vậy với yêu cầu ngày càng cao đối với tính chất động lực của máy sẽ sinh ra một số hạn chế: nếu sử dụng động cơ với công suất lớn hơn và để kết hợp tăng thêm sức bền thì khối lượng cần điều khiển chuyển động sẽ tăng lên. Điều này dẫn đến phải tăng công suất động cơ, mà tăng công suất động cơ lại gắn liền với việc tăng khối lượng, cứ tiếp tục như vậy.
* Robot song song
Robot loại này có thể xem như một chuỗi động học kín, ở đó mỗi khâu ln ln được liên kết với ít nhất hai khâu khác.
Thực ra cơ cấu động học song song khơng có những cấu kiện song song với nhau theo ý nghĩa hình học. Mà trong cấu trúc động học song song tất cả các trục chuyển động sẽ tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên bàn công tác cần chuyển động. Để thực hiện một chuyển động theo ý muốn thì tất cả các động cơ đều phải hoạt động. Như vậy sẽ xuất hiện chuỗi động học được gọi là động học kín- mà ở đó độ cứng của từng chuỗi riêng lẻ có tác dụng song song. Trong loại kết cấu song song thuần tuý thì mỗi chuỗi chỉ nhận được đúng một động lực, cho nên số lượng của chuỗi khớp nối đúng bằng bậc tự do của cấu trúc. Người ta gọi những cấu trúc mà trong một chuỗi khớp nối có nhiều động cơ là cơ cấu động học song song kết hợp (hybrid).
So với cơ cấu động học nối tiếp thì cơ cấu động học song song có một loạt ưu điểm. Nổi bật là khối lượng cần chuyển động nhỏ cũng như những tính chất động học ưu việt. Nếu chọn khớp nối thích hợp thì các chi tiết máy chủ yếu chỉ phải chịu tải nén hoặc tải kéo. Đặc biệt cần nhấn mạnh là nếu so sánh với Robot cơng nghiệp thì chúng có độ chính xác lập lại cao hơn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Tất nhiên ở đây cũng có nhược điểm, ví dụ trường cơng tác tương đối nhỏ so với khơng gian cấu tạo, góc quay bị hạn chế một phần và bộ điều khiển tốn kém do phải chuyển đổi toạ độ. Một nhược điểm nữa so với máy cơng cụ chính xác là độ chính xác định vị tuyệt đối còn quá thấp. Trong việc phát triển và tối ưu hoá các chi tiết máy thích hợp như khớp Kardan, khớp cầu vẫn còn nhu cầu phải hành động.
Các thiết bị gia công hiện đại ngày càng phát triển trở thành hệ cơ điện tử, gắn kết cơ học và điện tử với nhau và được làm cho “thơng minh”. Do đó kết cấu theo modul với nhiều đầu đo (sensor) và bộ phận hành động (actor) nên cơ cấu động học song song tạo ra cơ sở gần như lý tưởng cho những thiết bị sản xuất cơ điện tử. Tuỳ thuộc vào kết quả khắc phục những nhược điểm còn tồn tại mà cơ cấu động học song song sẽ có cơ hội trở thành phương tiện sản xuất hiệu quả và không thể không nghĩ tới trong kỹ thuật công nghệ.