Er wird normalerweise als technischer Indikator für Roboter verwendet und spiegelt die Flexibilität von Roboteraktionen wider. Er kann durch die Anzahl der linearen Bewegungen, Schwingungen oder Drehungen der Achse dargestellt werden. Die Anzahl der Gelenke, die ein Robotermechanismus unabhängig bewegen kann, wird als Freiheitsgrad des Robotermechanismus bezeichnet, abgekürzt als Freiheitsgrad, der als DOF abgekürzt wird. Gegenwärtig besteht die von Industrierobotern verwendete Steuerungsmethode darin, jedes Gelenk am Manipulator als separaten Servomechanismus zu behandeln, d. h. jede Achse entspricht einem Server, jeder Server wird über den Bus gesteuert und die Steuerung steuert und koordiniert die Arbeit einheitlich .
IS08373 erklärt Industrieroboter wie folgt: „Roboter verfügen über automatische Steuerung, Neuprogrammierbarkeit und Mehrzweckfunktionen. Der Roboterbediener verfügt über drei oder mehr programmierbare Achsen. In industriellen Automatisierungsanwendungen kann die Basis des Roboters fest oder beweglich sein. Das ist ersichtlich.“ Die Anzahl der Achsen von Industrierobotern ist ein wichtiger technischer Indikator.
Der Einsatz von Robotern mit unterschiedlichen Freiheitsgraden in der Industrie wird durch die Anzahl der Roboterachsen bestimmt. Ist es besser, mehr Freiheitsgrade zu haben?
Je mehr Freiheitsgrade es gibt, desto näher kommt es der Handlungsfunktion der menschlichen Hand und desto besser ist seine Vielseitigkeit. Allerdings gilt: Je mehr Freiheitsgrade, desto komplexer die Struktur und desto höher sind die Gesamtanforderungen an Roboter, was im Roboterdesign einen Widerspruch darstellt. Mit zunehmender Achsenzahl steigt auch die Flexibilität des Roboters. In aktuellen industriellen Anwendungen werden jedoch am häufigsten Drei-Achsen-, Vier-Achsen-, Fünf-Achsen-Doppelarm- und Sechs-Achsen-Industrieroboter verwendet, und die Auswahl der Anzahl der Achsen hängt normalerweise von der spezifischen Anwendung ab. Dies liegt daran, dass in einigen Anwendungen keine hohe Flexibilität erforderlich ist, während Drei- und Vier-Achsen-Roboter eine höhere Wirtschaftlichkeit aufweisen und Drei- und Vier-Achsen-Roboter auch erhebliche Geschwindigkeitsvorteile aufweisen. Wenn es nur um einige einfache Anwendungen geht, wie etwa das Aufnehmen und Platzieren von Teilen zwischen Förderbändern, dann ist ein Vier-Achsen-Roboter ausreichend. Wenn der Roboter auf engstem Raum arbeiten muss und der Roboterarm sich drehen und umkehren muss, ist ein Roboter mit sechs oder sieben Achsen die beste Wahl.
Derzeit sind sechsachsige Roboter im industriellen Bereich am weitesten verbreitet. Ein Industrieroboter mit sechs Gelenken ist einem menschlichen Arm sehr ähnlich, mit Teilen, die den Schultern, Ellbogen und Handgelenken entsprechen. Seine „Schultern“ sind meist auf einer festen Grundkonstruktion montiert. Die Funktion eines menschlichen Arms besteht darin, die Hand in verschiedene Positionen zu bewegen, während die Funktion eines sechsachsigen Roboters darin besteht, den Endeffektor zu bewegen und am Ende des Roboterarms verschiedene Aktoren anzubringen, die für bestimmte Anwendungsszenarien geeignet sind, wie etwa Greifer, Sprühlampen, Bohrer und Sprühgeräte, um verschiedene Arbeitsaufgaben zu erledigen.
Kürzlich haben verschiedene Roboterhersteller die neuesten kollaborativen Mensch-Maschine-Roboter auf den Markt gebracht, die fast alle Industrieroboter mit sieben Achsen und redundantem Freiheitsgrad verwenden. International renommierte Roboterhersteller haben Anstrengungen unternommen, neue Produkte für siebenachsige Roboter auf den Markt zu bringen, um den neuen High-End-Markt zu erobern. Im Vergleich zu herkömmlichen vier- und sechsachsigen Industrierobotern ist der Unterschied bei den Produkttypen und dem Umsatzanteil jedoch derzeit sehr groß.