機器人考試.docx

機器人總結(jié)機器人是一種能自動控制、可重復編程、多功能，可以代替人完成特定任務的一種自動化機電裝置。 工業(yè)機器人 1.特點（1）可編程（2）擬人化（3）通用性（4）機電一體化 2.由3大部分或6個子系統(tǒng)組成 “=”3. 主要技術參數(shù) （1.自由度:是指機器人所具有的獨立坐標軸運動的數(shù)目,不應包括手爪的開 合自由度。（2重復定位精度：工業(yè)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際到達位置與目標位置之間的差異。 重復定位精度是指機器人重復定位其手部于同一目標位置的能力, 可以用標準偏差這個統(tǒng)計量來表示, 它是衡量一列誤差值的密集度（3工作范圍：工作范圍是指機器人手臂末端或手腕中心所能到達的所有點的集合, 也叫工作區(qū)域。（4最大工作速度：速度和加速度是表明機器人運動特性的主要指標。（5承載能力：承載能力是指機器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿上所能承受的最大質(zhì)量。承載能力這一技術指標是指高速運行時的承載能力4.分類 按應用分類: 工業(yè)機器人, 極限機器人, 娛樂機器人 按控制方式分類:操作機器人, 程序機器人, 示教再現(xiàn)機器人, 智能機器人, 綜合機器人,工業(yè)機器人分類： 第2章 工業(yè)機器人運動學1. 平移的齊次變換a=Trans(x, y, z)a 算子左乘: 表示點的平移是相對固定坐標系進行的坐標變換。 算子右乘: 表示點的平移是相對動坐標系進行的坐標變換。 該公式亦適用于坐標系的平移變換、 物體的平移變換, 如機器人手部的平移變換。 2. 旋轉(zhuǎn)的齊次變換 a=Rot(z, )a 該式為一般旋轉(zhuǎn)齊次變換通式 3.連桿參數(shù) 長度an和扭角n 連桿距離dn和連桿轉(zhuǎn)角n 連桿長度An:沿X軸方向上連桿的長度 扭角：連桿N兩關節(jié)軸線之間的扭角連桿距離：連桿N沿關節(jié)N的Zn-1軸的位移 連桿轉(zhuǎn)角：連桿N繞關節(jié)N的Zn-1軸的轉(zhuǎn)角4. 連桿坐標系的建立 連桿n坐標系的坐標原點位于n+1關節(jié)軸線上,是關節(jié)n+1的關節(jié)軸線與n和n+1關節(jié)軸線公垂線的交點。 Z軸與n+1關節(jié)軸線重合。 X軸與公垂線重合;從n指向n+1關節(jié)。 Y軸按右手螺旋法則確定。5. 機器人運動學方程第3章 工業(yè)機器人靜力計算及動力學分析1.工業(yè)機器人速度雅可比與速度分析dX=J(q)dq 2.機器人力雅可比矩陣 靜力計算的兩類問題(1) 已知外界對手部作用力F,求滿足靜力平衡條件的關節(jié)驅(qū)動力矩。(2) 已知關節(jié)驅(qū)動力矩, 確定機器人手部對外界環(huán)境的作用力F或負荷質(zhì)量(逆解,即求解。第4章 工業(yè)機器人機械系統(tǒng)設計1. 工業(yè)機器人總體設計 一、主體結(jié)構(gòu)設計:選擇由連桿件和運動副組成的坐標形式。 二.傳動方式的選擇:選擇驅(qū)動源及傳動裝置與關節(jié)部件的連接形式和驅(qū)動方式。 三.模塊化結(jié)構(gòu)設計 四.材料的選擇 五.平衡系統(tǒng)的設計2.傳動件的消隙:齒輪消隙,對稱傳動消隙,偏心機構(gòu)消隙,齒廓彈性覆層消隙3.滾珠絲杠副間隙的調(diào)整:雙螺母墊片式消隙, 雙螺母螺紋式消隙 , 齒差式消隙 4.其它傳動: 活塞缸和齒輪齒條機構(gòu), 鏈傳動、皮帶傳動、繩傳動, 鋼帶傳動第五章 工業(yè)機器人的設計與應用 1工業(yè)機器人感覺系統(tǒng)的基本組成：視覺，觸覺，聽覺，嗅覺，味覺，觸覺包括：接觸覺：(a) 點式; (b) 棒式; (c) 緩沖器式; (d) 平板式; (e) 環(huán)式 接近覺：電磁式(感應電流式)、光電式(反射或透射式)、靜電容式、氣壓式、 超聲波式和紅外線式2 機器人的分類：傳感分類：1.內(nèi)部傳感器 用于檢測機器人自身狀態(tài)的傳感器 2.外部傳感器 用于檢測機器人所處的環(huán)境和對象 狀況等。第6章 機器人控制技術1機器人控制方式1、按機器人手部在空間的運動方式分：（1）點位控制方式PTP 點位控制又稱為PTP控制，其特點是只控制機器人手部在作業(yè)空間中某些規(guī)定的離散點上的位姿。這種控制方式的主要技術指標是定位精度和運動所需的時間。（2）連續(xù)軌跡控制方式CP 連續(xù)軌跡控制又稱為CP控制，其特點是連續(xù)的控制機器人手部在作業(yè)空間中的位姿，要求其嚴格的按照預定的路徑和速度在一定的精度范圍內(nèi)運動。 這種控制方式的主要技術指標機器人手部位姿的軌跡跟蹤精度及平穩(wěn)性。2、按機器人控制是否帶反饋分： （1）非伺服型控制方式 非伺服型控制方式是指未采用反饋環(huán)節(jié)的開環(huán)控制方式。（2）伺服型控制方式 伺服型控制方式是指采用了反饋環(huán)節(jié)的閉環(huán)控制方式。這種控制方式的特點是在控制過程中采用內(nèi)部傳感器連續(xù)測量機器人的關節(jié)位移、速度、加速度等運動參數(shù)，并反饋到驅(qū)動單元構(gòu)成閉環(huán)伺服控制。3、 機器人控制功能（1）示教再現(xiàn)功能 示教再現(xiàn)功能是指示教人員預先將機器人作業(yè)的各項運動參數(shù)預先教給機器人，在示教的過程中，機器人控制系統(tǒng)的記憶裝置就將所教的操作過程自動地記錄在存儲器中。（2）運動控制功能 運動控制功能是指通過對機器人手部在空間的位姿、速度、加速度等項的控制，使機器人的手部按照作業(yè)的要求進行動作，最終完成給定的作業(yè)任務。4、 示教方式分為：集中示教方式和分離示教方式。 1、當對用點位（PTP）控制的點焊、搬運機器人進行示教時，可以分開編制程序，且能進行編輯、修改等工作，但是機器人手部在作曲線運動而且位置精度要求較高時，示教點數(shù)就會較多，示教時間就會拉長，且在每一個示教點處都要停止和啟動，因此就很難進行速度的控制。2、當對用連續(xù)軌跡（CP）控制的弧焊、噴漆機器人進行示教時，示教操作一旦開始就不能中途停止，必須不中斷的連續(xù)進行到底，且在示教途中很難進行局部的修改。示教時，可以是手把手示教，也可通過示教盒示教。記憶過程：第七章：機器人軌跡規(guī)劃1、機器人軌跡的概念機器人軌跡泛指工業(yè)機器人在運動過程中的運動軌跡，即運動點的位移、速度和加速度。2、軌跡規(guī)劃的一般過程與方法:軌跡的生成一般是先給定軌跡上的若干個點，將其經(jīng)運動學反解映射到關節(jié)空間，對關節(jié)空間中的相應點建立運動方程，然后按這些運動方程對關節(jié)進行插值，從而實現(xiàn)作業(yè)空間的運動要求，這一過程通常稱為軌跡規(guī)劃。第8章 工業(yè)機器人設計與應用1、 生產(chǎn)中引入工業(yè)機器人系統(tǒng)的方法：一、可行性分析：1、技術上的可能性與先進性，2、投資上的可能性和合理性，3、工程實施過程中的可能性與可變更性二、機器人工作站和生產(chǎn)線的詳細設計：1、規(guī)劃