(精品)工业机器人认知一.ppt

项目一工业机器人认知内容及要求项目实施方法

1.1工业机器人认知与导读要求
工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一，是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合的高新技术。工业机器人是最典型的机电一体化装备，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。因此工业机器人技术也成为广大工程技术人员迫切需要掌握的知识。任务1.2工业机器人基础知识1.2工业机器人基础知识
1.2.1工业机器人的定义1.2.2工业机器人的基本组成
1.工业机器人三大部分
工业机器人对机械本体有如下要求：

①最小运动惯量②尺度规划

③材料的选择④刚度的设计

⑤可靠性⑥工艺性
工业机器人对传感部分的要求是：
工业机器人对控制部分有如下要求：2.工业机器人六个子系统
(1)机械结构系统
机械结构系统是机器人的主体部分，由基座、手臂、末端操作器三大件组成。每一大件都有若干自由度，构成一个多自由度的机械系统。基座如同机床的床身结构一样，机器人基座构成机器人的基础支撑。(2)驱动系统
要使机器人运行起来，需要给各个关节即每个运动自由度安装传动装置，这就是驱动系统。相当于机械手的“肌肉”，驱动系统常见的驱动器有伺服电机等。可以直接驱动关节，也可以通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等传动机构进行间接驱动。(3)传感系统
传感系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成。内部传感器模块负责收集机器人内部信息如各个关节和连杆的信息。如同人体肌腱内的中枢神经系统中的神经传感器。外部传感器负责获取外部环境信息。包括视觉系统、触觉传感器等。(4)人机交互系统
人机交互系统是使操作人员参与机器人控制，与机器人进行联系的装置。例如：计算机的标准终端、指令控制台、示教盒、信息显示屏、报警器等。归结起来为两大类：指令给定装置和信息显示装置。(5)控制系统
机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人执行结构去完成规定的运动和功能。根据有无反馈可分为开环控制系统和闭环控制系统等。根据控制原理可分为顺序控制系统、自适应控制系统和智能控制系统。根据控制运动的形式,控制系统可分为点位控制和轨迹控制。(6)机器人－环境交互系统
工业机器人-环境交互系统是实现工业机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。工业机器人可与外部设备集成为一个功能单元，如加工制造单元、焊接单元、装配单元等。当然,也可以是多台机器人、多台机床或设备、多个零件存储装置等集成为一个去执行复杂任务的功能单元。1.2.3工业机器人的技术参数
工业机器人的技术参数是各工业机器人制造商在产品供货时所提供的技术数据，也是工业机器人性能的主要体现。1.2.4机器人的分类2.按照控制方式分类
机器人按控制方式可分为操作机器人、程序机器人、示教再现机器人、智能机器人和综合机器人。(3)示教再现机器人。示教再现机器人同盒式磁带的录放一样，将所教的操作过程自动记录在储存器中，当需要再现操作时，可重复所教过的过程。3.按驱动方式分类
（1）气压式工业机器人。这类工业机器人以压缩空气来驱动操作机，其优点是空气来源方便，动作迅速，结构简单造价低，无污染，缺点是空气具有可压缩性，导致工作速度的稳定性较差，又因气源压力一般只有6kPa左右，所以这类工业机器人抓举力较小，一般只有几十牛顿，最大百余牛顿。
（2）液压式工业机器人。液压压力比气压压力高得多，一般为70kPa左右，故液压传动工业机器人具有较大的抓举能力，
可达上千牛顿。这类工业机器人结构紧凑，传动平稳，动作灵敏，但对密封要求较高，且不宜在高温或低温环境下工作。（3）电动式工业机器人。这是目前用得最多的一类工业机器人，不仅因为电动机品种众多，为工业机器人设计提供了多种选择，也因为它们可以运用多种灵活控制的方法。早期多采用步进电机驱动，后来发展了直流伺服驱动单元，目前常用交流伺服驱动单元。这些驱动单元或是直接驱动工业机器人，或是通过诸如谐波减速器的装置来减速后驱动，结构十分紧凑、简单。
（4）新型驱动方式机器人，伴随着机器人技术的发展，出现了利用新的工作原理制造的新型驱动器，如静电驱动器、压电驱动器、形状记忆合金驱动器、人工肌肉等工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。1.2.5工业机器人的坐标
1.直角坐标／笛卡儿坐标／台架型(3P)
直角坐标型工业机器人运动部分由三个相互垂直的直线移动关节（即PPP）组成，具有三个独立的自由度，可使末端操作器作三个方向的独立位移，其工作空间图形为长方形2.圆柱坐标型(R2P)
圆柱