一、工業機器人的根本組成如圖所示,工業機器人體系由三大部分六個子體系組成。三大部分是:機械部分、傳感部分、操控部分。六個子體系是:驅動體系、機械結構體系、感觸體系、機器人-環境交互體系、人-機交互體系、操控體系。下面將分述六個子體系。
工業機器人的根本組成
工業機器人三大構件
1.驅動體系
要使機器人運轉起來,就需給各個關節即每個運動自在度安頓傳動設備,這便是驅動體系。驅動體系可所以液壓傳動、氣動傳動、電動傳動,或許把它們結合起來運用的歸納體系;能夠直接驅動或許經過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動組織進行直接驅動。2.機械結構體系
工業機器人的機械結構體系由機身、手臂、結尾操作器三大件組成,如圖所示。每一大件都有若干自在度,構成一個多自在度的機械體系。若機身具有行走組織便構成行走機器人;若機身不具有行走及腰轉組織,則構成單機器人臂(SingleRobotArm)。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。結尾操作器是直接裝在手腕上的一個重要部件,它可所以二手指或多手指的手爪,也可所以噴漆槍、焊具等作業東西。3.感觸體系
它由內部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成,獲取內部和外部環境狀況中有含義的信息。智能傳感器的運用提高了機器人的機動性、適應性和智能化的水準。人類的感觸體系對感知外部國際信息是極端靈活的?？墒?關于一些獨特的信息,傳感器比人類的感觸體系更有用。4.機器人-環境交互體系
工業機器人環境交互體系是完結工業機器人與外部環境中的設備彼此聯絡和協調的體系。工業機器人與外部設備集成為一個功用單元,如加工制作單元、焊接單元、裝置單元等。當然,也可所以多臺機器人,多臺機床或設備,多個零件存儲設備等集成一個去履行雜亂使命的功用單元。5.人-機交互體系
人-機交互體系是使操作人員參加機器人操控與機器人進行聯絡的設備。例如,估算機的規范終端,指令操控臺,信息顯現板,風險信號報警器等。歸納起來為兩大類:指令給定設備和信息顯現設備。6.操控體系
操控體系的使命是依據機器人的作業指令程序以及從傳感器反應回來的信號分配機器人的履行組織去完結規則的運動和功用。假設工業機器人不具有信息反應特征,則為開環操控體系;若具有信息反應特征,則為閉環操控體系。依據操控原理可分為程序操控體系,適應性操控體系和人工智能操控體系。依據操控運動的方式可分為點位操控和軌道操控。二、工業機器人技能參數技能參數是各工業機器人制作商在產品供貨時所供給的技能數據,表1-1供給的幾種工業機器人的首要技能參數是從國內外工業機器人產品樣本中摘抄出來的,僅供參考。雖然各廠商所供給的技能參數項目是不完全相同的,工業機器人的結構、用處等有所不同,且用戶的要求也不同,可是,工業機器人的首要技能參數一般都應有:自在度、重復定位精度、作業范圍、最大作業速度、承載才能等。1.自在度
自在度是指機器人所具有的獨立坐標軸運動的數目,不該包含手爪(結尾操作器)的開合自在度。在三維空間中描繪一個物體的方位和姿勢(簡稱位姿)須要6個自在度?？墒?工業機器人的自在度是依據其用處而規劃的,或許小于6個自在度,也或許大于6個自在度。例如,A4020裝置機器人具有4個自在度,能夠在印電路板上接插電子器件;PUMA562機器人具有6個自在度,如圖所示,能夠進行雜亂空間曲面的弧焊作業。從運動學的觀念看,在完結某一特定作業時具有剩余自在度的機器人,就叫做冗余自在度機器人,亦可簡稱冗余度機器人。例如,PUMA562機器人去履行印電路板上接插電子器件的作業時就成為冗余度機器人。使用冗余的自在度能夠添加機器人的靈活性,逃避障礙物和改進動力功能。人的手臂(大臂、小臂、手腕)共有7個自在度,所以作業起來很靈活,手部可逃避障礙物從不同方向抵達同一個意圖點。PUMA562機器人
2.重復定位精度
工業機器人精度是指定位精度和重復定位精度。定位精度是指機器人手部實踐抵達方位與方針方位之間的差異。重復定位精度是指機器人重復定位其手部于同一方針方位的才能,能夠用規范偏差這個統計量來表明,它是衡量一列誤差值的密布度,即重復度,如圖所示。3.作業范圍
作業范圍是指機器人手臂結尾或手腕中心所能抵達的所有點的調集,也叫做作業區域。由于結尾操作器的形狀和尺度是多種多樣的,為了實在反映機器人的特征參數,所所以指不裝置結尾操作器時的作業區域。作業范圍的形狀和巨細是十分重要的,機器人在履行某作業時或許會由于存在手部不能抵達的作業死區(deadzone)而不能完結使命。圖1-6和圖1-7所示分別為PUMA機器人和A4020機器人的作業范圍。PUMA機器人作業范圍
4.最大作業速度
最大作業速度,有的廠家指工業機器人首要自在度上最大的安穩速度,有的廠家指手臂結尾最大的組成速度,一般都在技能參數中加以闡明。很明顯,作業速度愈高,作業效率愈高?？墒?作業速度愈高就要耗費更多的時刻去升速或降速,或許對工業機器人的最大加速度率或最大減速度率的要求更高。A4020裝置機器人作業范圍
5.承載才能
承載才能是指機器人在作業范圍內的任何方位上所能接受的最大質量。承載才能不只決定于負載的質量,并且還與機器人運轉的速度和加速度的巨細和方向有關。為了安全起見,承載才能這一技能指標是指高速運轉時的承載才能。一般,承載才能不只指負載,并且還包含了機器人結尾操作器的質量。End
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