第四章工業(yè)機(jī)器人2新

1、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)文章資源：工業(yè)機(jī)器人http:/第四章第四章 工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)q 機(jī)器人是二十世紀(jì)出現(xiàn)的新名詞，可以廣義地把機(jī)器人理解為模仿人的機(jī)器。隨著機(jī)器人的發(fā)展，其模仿人的能力逐步在提高。q 工業(yè)機(jī)器人是用于生產(chǎn)的機(jī)器人。本世紀(jì)20年代出現(xiàn)了一種附屬在自動(dòng)機(jī)、自動(dòng)線(xiàn)上，代替人傳遞和裝卸工件的機(jī)械手。40年代出現(xiàn)了由作業(yè)者直接控制的半自動(dòng)化操作機(jī)，60年代出現(xiàn)了可以自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)多種操作的工業(yè)機(jī)器人。q 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展非常迅速，模仿人的能力越來(lái)越強(qiáng)，已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)具有學(xué)習(xí)和推理能力的智能機(jī)器人。4.1.1 工業(yè)機(jī)器人及工作原理工業(yè)機(jī)器人及工作原理q 從模仿能力意義上來(lái)看，也可

2、以把機(jī)械手、操作機(jī)和工業(yè)機(jī)器人統(tǒng)稱(chēng)為“工業(yè)機(jī)器人”。q 目前世界各國(guó)對(duì)機(jī)器人還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義。q 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gbt1264390將工業(yè)機(jī)器人定義為“是一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機(jī)，能搬運(yùn)材料、工件或操持工具，用以完成各種作業(yè)”。q 將操作機(jī)定義為“具有和人手臂相似的動(dòng)作功能，可在空間抓放物體或進(jìn)行其它操作的機(jī)械裝置”p 基本工作原理是通過(guò)操作機(jī)上各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)手部作業(yè)的動(dòng)作功能及技術(shù)要求。p 1)二者的末端執(zhí)行器都有位姿變化要求，如機(jī)床在加工過(guò)程中，刀具相對(duì)工件有位姿變化要求，機(jī)器人的手部在作業(yè)過(guò)程中相對(duì)機(jī)座也有位姿變化要求；p 2)二者都是通過(guò)坐標(biāo)

3、運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變化要求。p 3)機(jī)床以按直角坐標(biāo)形式運(yùn)動(dòng)為主，而機(jī)器人以按關(guān)節(jié)形式運(yùn)動(dòng)為主；p 4)機(jī)床對(duì)剛度、精度要求很高，其靈活性相對(duì)較低；而機(jī)器人對(duì)靈活性要求很高，其剛度、精度相對(duì)較低。.2工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成(1)操作機(jī) 操作機(jī)是機(jī)器人的機(jī)械本體，也可稱(chēng)為主機(jī)通常由末端執(zhí)行器及機(jī)座組成。操作機(jī)具有和人手臂相似的動(dòng)作功能，其運(yùn)動(dòng)功能與機(jī)床一樣，一般也是由各個(gè)運(yùn)動(dòng)單元串聯(lián)組成。(2)驅(qū)動(dòng)單元 由驅(qū)動(dòng)裝置(如電動(dòng)機(jī)、液壓或氣壓裝置)、減速器和內(nèi)部檢測(cè)元件等組成，為操作機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件提供動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。(3)控制裝置 由檢測(cè)和控制兩部分組成，用來(lái)控制驅(qū)動(dòng)單元，

4、檢測(cè)其運(yùn)動(dòng)參數(shù)并進(jìn)行反饋。p 2 2工業(yè)機(jī)器人的組成工業(yè)機(jī)器人的組成p 一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)三部分組成：一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)三部分組成：p 執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu) p 執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一種具有和人手臂相似的動(dòng)作功能，可在空?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)是一種具有和人手臂相似的動(dòng)作功能，可在空間抓放物體或執(zhí)行其他操作的機(jī)械裝置，通常包括機(jī)座間抓放物體或執(zhí)行其他操作的機(jī)械裝置，通常包括機(jī)座、手臂、手腕和末端執(zhí)行器。、手臂、手腕和末端執(zhí)行器。p 末端執(zhí)行器末端執(zhí)行器 末端執(zhí)行器（或稱(chēng)手部）是機(jī)器人直末端執(zhí)行器（或稱(chēng)手部）是機(jī)器人直接執(zhí)行工作的裝置，可安裝夾持器、工具、傳感器等。接執(zhí)行工作的裝置，可安裝夾持

5、器、工具、傳感器等。夾持器可分為機(jī)械夾緊、真空抽吸、液壓夾緊、磁力吸夾持器可分為機(jī)械夾緊、真空抽吸、液壓夾緊、磁力吸附等。附等。p 手腕手腕 手腕是聯(lián)接手臂與末端執(zhí)行器的部件，用以調(diào)手腕是聯(lián)接手臂與末端執(zhí)行器的部件，用以調(diào)整末端執(zhí)行器的方位和姿態(tài)。整末端執(zhí)行器的方位和姿態(tài)。p 手臂手臂 手臂是支承手腕與末端執(zhí)行器的部件。它由動(dòng)手臂是支承手腕與末端執(zhí)行器的部件。它由動(dòng)力關(guān)節(jié)和連桿組成，用來(lái)改變末端執(zhí)行器的空間位置。力關(guān)節(jié)和連桿組成，用來(lái)改變末端執(zhí)行器的空間位置。 p 機(jī)座機(jī)座 機(jī)座是工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)部件，并承受相應(yīng)機(jī)座是工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)部件，并承受相應(yīng)的載荷，機(jī)座分為固定式和移動(dòng)式。的載荷，機(jī)座

6、分為固定式和移動(dòng)式。p 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) p 控制系統(tǒng)用來(lái)控制工業(yè)機(jī)器人按規(guī)定要求動(dòng)作?？煞譃榭刂葡到y(tǒng)用來(lái)控制工業(yè)機(jī)器人按規(guī)定要求動(dòng)作?？煞譃殚_(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人采用計(jì)算機(jī)控制，這類(lèi)控制系統(tǒng)分為決策級(jí)、策略級(jí)和執(zhí)行計(jì)算機(jī)控制，這類(lèi)控制系統(tǒng)分為決策級(jí)、策略級(jí)和執(zhí)行級(jí)三級(jí)：決策級(jí)的功能是識(shí)別環(huán)境、建立模型、將作業(yè)級(jí)三級(jí)：決策級(jí)的功能是識(shí)別環(huán)境、建立模型、將作業(yè)任務(wù)分解為基本動(dòng)作序列；策略級(jí)將基本動(dòng)作變?yōu)殛P(guān)節(jié)任務(wù)分解為基本動(dòng)作序列；策略級(jí)將基本動(dòng)作變?yōu)殛P(guān)節(jié)坐標(biāo)協(xié)調(diào)變化的規(guī)律，分配給各關(guān)節(jié)的伺服系統(tǒng)；執(zhí)行坐標(biāo)協(xié)調(diào)變化的規(guī)律，分配給

7、各關(guān)節(jié)的伺服系統(tǒng)；執(zhí)行級(jí)給出各關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)的具體指令。級(jí)給出各關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)的具體指令。p 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) p 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是按照控制系統(tǒng)發(fā)出的控制指令將信號(hào)放大，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是按照控制系統(tǒng)發(fā)出的控制指令將信號(hào)放大，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置。p 除此之外，機(jī)器人可以配置多種傳感器（如位置、力、除此之外，機(jī)器人可以配置多種傳感器（如位置、力、觸角、視覺(jué)等傳感器），用以檢測(cè)其運(yùn)動(dòng)位置和工作狀觸角、視覺(jué)等傳感器），用以檢測(cè)其運(yùn)動(dòng)位置和工作狀態(tài)。態(tài)。4.1.3 4.1.3 工業(yè)機(jī)器人的分類(lèi)工業(yè)機(jī)器人的分類(lèi)(1)關(guān)節(jié)型機(jī)器人(圖a) 所謂關(guān)節(jié)就是運(yùn)動(dòng)副，由于關(guān)節(jié)型機(jī)器人的動(dòng)作類(lèi)似人

8、的關(guān)節(jié)動(dòng)作，故將其運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為關(guān)節(jié)。一般的關(guān)節(jié)指回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副，但關(guān)節(jié)型機(jī)器人中有時(shí)也包含有移動(dòng)運(yùn)動(dòng)副，為了方便，可統(tǒng)稱(chēng)為關(guān)節(jié)，包括回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)和直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)。關(guān)節(jié)型機(jī)器人的特點(diǎn)是靈活性好，工作空間范圍大(同樣占地面積情況下)，但剛度和精度較低。(2)球坐標(biāo)型機(jī)器人(圖b)又稱(chēng)極坐標(biāo)型，按球坐標(biāo)形式動(dòng)作(運(yùn)動(dòng))。其特點(diǎn)是靈活性好，工作空間范圍大，但剛度、精度較差。(3)圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人(圖c) 按圓柱坐標(biāo)形式動(dòng)作。其特點(diǎn)是靈活性較好，工作空間范圍較大，剛度、精度較好。(4)直角坐標(biāo)型機(jī)器人(圖d) 與機(jī)床相似，按直角坐標(biāo)形式動(dòng)作。剛度和精度高，但靈活性差，工作空間范圍小。p工業(yè)機(jī)器人按用途和作業(yè)類(lèi)別

9、劃分：p焊接機(jī)器人； 具有三個(gè)或三個(gè)以上可自由編程的軸，并能將焊接工具按要求送到預(yù)定空間位置，按要求軌跡及速度移動(dòng)焊接工具的機(jī)器。包括弧焊機(jī)器人、激光焊接機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人等。 p沖壓機(jī)器人、p澆注機(jī)器人、p搬運(yùn)機(jī)器人、p裝配機(jī)器人、p噴漆機(jī)器人、p切削加工機(jī)器人、p檢測(cè)機(jī)器人、p采掘機(jī)器人、p水下機(jī)器人等。p其它還有按控制方式、機(jī)器人的功能水平等分類(lèi)方式。p 人操作機(jī)械手人操作機(jī)械手 是一種由操作人員直接進(jìn)行操作是一種由操作人員直接進(jìn)行操作的具有幾個(gè)自由度的機(jī)械手。的具有幾個(gè)自由度的機(jī)械手。p 固定程序機(jī)器人固定程序機(jī)器人 按預(yù)先規(guī)定的順序、條件和位置按預(yù)先規(guī)定的順序、條件和位置，逐步地重復(fù)

10、執(zhí)行給定作業(yè)任務(wù)的機(jī)械手。，逐步地重復(fù)執(zhí)行給定作業(yè)任務(wù)的機(jī)械手。p 可編程序機(jī)器人可編程序機(jī)器人 它與固定程序機(jī)器人基本相同，它與固定程序機(jī)器人基本相同，但其工作次序等信息易于修改。但其工作次序等信息易于修改。p 程序控制機(jī)器人程序控制機(jī)器人 它的作業(yè)任務(wù)指令是由計(jì)算機(jī)程它的作業(yè)任務(wù)指令是由計(jì)算機(jī)程序向機(jī)器人提供的，其控制方式與數(shù)控機(jī)床一樣。序向機(jī)器人提供的，其控制方式與數(shù)控機(jī)床一樣。p 示教機(jī)器人示教機(jī)器人 這類(lèi)機(jī)器人能夠按照記憶裝置存儲(chǔ)的這類(lèi)機(jī)器人能夠按照記憶裝置存儲(chǔ)的信息來(lái)復(fù)現(xiàn)由人示教的動(dòng)作，其示教動(dòng)作可自動(dòng)地重信息來(lái)復(fù)現(xiàn)由人示教的動(dòng)作，其示教動(dòng)作可自動(dòng)地重復(fù)執(zhí)行。復(fù)執(zhí)行。p 智能機(jī)器人

11、智能機(jī)器人 采用傳感器來(lái)感知工作環(huán)境或工作條采用傳感器來(lái)感知工作環(huán)境或工作條件的變化，并借助其自身的決策能力，完成相應(yīng)的工件的變化，并借助其自身的決策能力，完成相應(yīng)的工作任務(wù)。作任務(wù)。p 電力驅(qū)動(dòng)電力驅(qū)動(dòng) 電力驅(qū)動(dòng)是目前采用最多的一種。早期多電力驅(qū)動(dòng)是目前采用最多的一種。早期多采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，后來(lái)發(fā)展了直流伺服電動(dòng)機(jī)，現(xiàn)采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，后來(lái)發(fā)展了直流伺服電動(dòng)機(jī)，現(xiàn)在交流伺服電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用也得到了迅速發(fā)展。這類(lèi)驅(qū)動(dòng)在交流伺服電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用也得到了迅速發(fā)展。這類(lèi)驅(qū)動(dòng)單元可以直接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，也可以通過(guò)諧波減速器裝單元可以直接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，也可以通過(guò)諧波減速器裝置減速后驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。置

12、減速后驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。p 液壓驅(qū)動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng) 液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人具有很大的抓取能力，液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人具有很大的抓取能力，可抓取質(zhì)量上百公斤的物體，油壓可達(dá)可抓取質(zhì)量上百公斤的物體，油壓可達(dá)7mpa7mpa，液壓傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)作靈敏，但對(duì)密封性要求較高，不宜在高溫或平穩(wěn)，動(dòng)作靈敏，但對(duì)密封性要求較高，不宜在高溫或低溫現(xiàn)場(chǎng)工作，需要配備一套液壓系統(tǒng)。低溫現(xiàn)場(chǎng)工作，需要配備一套液壓系統(tǒng)。p 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng) 氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速、氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速、價(jià)格低廉，由于空氣可壓縮性，導(dǎo)致工作速度穩(wěn)定性差價(jià)格低廉，由于空氣可壓縮性，導(dǎo)致工作速度穩(wěn)定性差，氣源壓力一般

13、為，氣源壓力一般為0.7 mpa0.7 mpa，因此抓取力小，只能抓取重，因此抓取力小，只能抓取重量為幾公斤到幾十公斤的物體。量為幾公斤到幾十公斤的物體。.4工業(yè)機(jī)器人的特性表示方工業(yè)機(jī)器人的特性表示方法法坐標(biāo)系按右手定則確定，如圖所示。絕對(duì)坐標(biāo)系機(jī)座坐標(biāo)系機(jī)械接口(與末端執(zhí)行器相聯(lián)接的機(jī)械界面)坐標(biāo)系關(guān)節(jié)坐標(biāo)系(1)確定基準(zhǔn)狀態(tài) 一般可取機(jī)器人處于機(jī)械原點(diǎn)時(shí)的狀態(tài)作為基準(zhǔn)狀態(tài)。也可以取機(jī)器人各關(guān)節(jié)軸線(xiàn)(或大部分關(guān)節(jié)軸線(xiàn))與機(jī)座直角坐標(biāo)系軸線(xiàn)平行時(shí)的狀態(tài)作為基準(zhǔn)狀態(tài)。(2)關(guān)節(jié)坐標(biāo)軸軸線(xiàn)位置的選取(3)關(guān)節(jié)坐標(biāo)方向的選取 采用右手坐標(biāo)系，規(guī)定了x、z軸的方向，y軸方向就自然確定

14、了。各坐標(biāo)系間的坐標(biāo)變換簡(jiǎn)單。4.1.3 4.1.3 工業(yè)機(jī)器人的分類(lèi)工業(yè)機(jī)器人的分類(lèi)p 機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)類(lèi)型特征，用它的結(jié)構(gòu)坐標(biāo)形式和自由度數(shù)表示。p 關(guān)于結(jié)構(gòu)坐標(biāo)形式已在機(jī)器人分類(lèi)中作了敘述。自由度是表示工業(yè)機(jī)器人動(dòng)作靈活程度的參數(shù)，以直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)表示。p 機(jī)器人的自由度數(shù)相當(dāng)于機(jī)床的軸數(shù)，都表示運(yùn)動(dòng)的個(gè)數(shù)。例如具有三個(gè)自由度的機(jī)器人稱(chēng)為三自由度機(jī)器人，從運(yùn)動(dòng)功能上看，也可以把它稱(chēng)為三坐標(biāo)機(jī)器人，或三軸機(jī)器人。p 工業(yè)機(jī)器人的自由度越多，靈活性越好，但結(jié)構(gòu)和控制越復(fù)雜。機(jī)器人的自由度數(shù)與原動(dòng)件數(shù)目相等。.4工業(yè)機(jī)器人的特性表示方工業(yè)機(jī)器人的特性表示方法法p

15、 工作空間指工業(yè)機(jī)器人正常運(yùn)行時(shí)，手腕參考點(diǎn)(也可以用機(jī)械接口坐標(biāo)系原點(diǎn))能在空間活動(dòng)的最大范圍，用它來(lái)衡量機(jī)器人工作范圍的大小。機(jī)床的工作空間(加工空間)一般為長(zhǎng)方體或圓柱體空間；而機(jī)器人的工作空間形狀復(fù)雜(見(jiàn)圖46)。p 包括用途、外形尺寸和質(zhì)量、負(fù)載、速度、驅(qū)動(dòng)方式和動(dòng)力源、控制、編程方法、性能、分辨率及環(huán)境條件等。.5工業(yè)機(jī)器人的基本設(shè)計(jì)方法工業(yè)機(jī)器人的基本設(shè)計(jì)方法p 由前述工業(yè)機(jī)器人工作原理分析可知，工業(yè)機(jī)器人與機(jī)床在基本功能和基本工作原理上有相似之處，但其特征及要求不同。p 從設(shè)計(jì)方法學(xué)上看，工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法與機(jī)床設(shè)計(jì)方法基本相通，但其具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)要求及

16、設(shè)計(jì)技術(shù)又有很大差別。p 工業(yè)機(jī)器人總體方案的設(shè)計(jì)方法也可以分為分析式設(shè)計(jì)方法和創(chuàng)成式設(shè)計(jì)方法。p 1總體設(shè)計(jì)(1)基本技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)：p 1)用途，如搬運(yùn)、點(diǎn)焊等等。p 2)額定負(fù)載。額定負(fù)載是指在機(jī)器人規(guī)定的性能范圍內(nèi)，機(jī)械接口處所能承受負(fù)載的允許值。包括機(jī)器人末端執(zhí)行器的質(zhì)量、抓取工件的質(zhì)量及慣性力(矩)，外界的作用力(矩)來(lái)確定。p 3)按作業(yè)要求確定工作空間，要考慮作業(yè)對(duì)象對(duì)機(jī)器人末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)要求，以便為后續(xù)方案設(shè)計(jì)中的自由度設(shè)計(jì)提供依據(jù)。p 4)額定速度。指工業(yè)機(jī)器人在額定負(fù)載、勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械接口中心的最大速度。由于機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)尚未設(shè)計(jì)，故該階段只能概略估計(jì)。p

17、5)驅(qū)動(dòng)方式的選擇。p 6)性能指標(biāo)。p 1總體設(shè)計(jì)(2)總體方案設(shè)計(jì)：p 1)運(yùn)動(dòng)功能方案設(shè)計(jì)。該階段的主要設(shè)計(jì)任務(wù)是設(shè)計(jì)確定機(jī)器人的自由度數(shù)、各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及排列順序、在基準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)各關(guān)節(jié)軸的方向。p 2)傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。根據(jù)動(dòng)力及速度參數(shù)、驅(qū)動(dòng)方式等選擇傳動(dòng)方式和傳動(dòng)元件。p 3)結(jié)構(gòu)布局方案。根據(jù)機(jī)器人的工作空間、運(yùn)動(dòng)功能方案及傳動(dòng)方案，確定關(guān)節(jié)的形式、各構(gòu)件的概略形狀和尺寸。p 4)參數(shù)設(shè)計(jì)。確定在基本技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)階段尚無(wú)法考慮的一些參數(shù)，如單軸速度、單軸負(fù)載、單軸運(yùn)動(dòng)范圍等。該項(xiàng)工作應(yīng)與第3項(xiàng)設(shè)計(jì)工作交叉進(jìn)行。p 5)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。近期設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)器人基本上都是采用計(jì)算機(jī)控制

18、系統(tǒng)。p 6)總體方案評(píng)價(jià)。2詳細(xì)設(shè)計(jì)p 詳細(xì)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括 裝配圖設(shè)計(jì)、零件圖設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3總體評(píng)價(jià)p 總體設(shè)計(jì)階段所得的設(shè)計(jì)結(jié)果是各構(gòu)件及關(guān)節(jié)的概略形狀及尺寸，通過(guò)詳細(xì)設(shè)計(jì)將其細(xì)化了，而且總體設(shè)計(jì)階段尚未考慮的細(xì)節(jié)也具體化了，因此各部分尺寸會(huì)有一些變化，需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行總體評(píng)價(jià)，檢測(cè)其是否能滿(mǎn)足所需設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。4.2 4.2 工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)功能設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)功能設(shè)計(jì)10000mmmprt 一 工業(yè)機(jī)器人位資的描述（位置和姿態(tài)） （一） 作業(yè)功能姿態(tài)的描述方法：用末端執(zhí)行器和機(jī)床坐標(biāo)系之間的齊次坐標(biāo)變換來(lái)實(shí)現(xiàn)（202頁(yè)圖4-7） 1、末端執(zhí)行件：可以在xmymzm坐標(biāo)系中實(shí)現(xiàn)，坐

19、標(biāo)系om,原點(diǎn)om也可以在x0y0z0坐標(biāo)系中表示，坐標(biāo)系o0,原點(diǎn)o0 2、 末端執(zhí)行器相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系om的位姿 x0 y0 z0 1t = 0tm0 0 0 1txyz和x0y0z0間平移變換注意：原點(diǎn)om在坐標(biāo)系om中的坐標(biāo)：xm=ym=zm=0【0tm】：末端執(zhí)行器位姿變化的矩陣，即o0與om坐標(biāo)系間的齊次變換矩陣 【0rm】：旋轉(zhuǎn)變換矩陣【0pm】：平移變換矩陣 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)姿態(tài)描述法 1、0坐標(biāo)系經(jīng)平移變換到o1點(diǎn)，然后旋轉(zhuǎn)【0，0，r】與x1y1z1重合 2、 運(yùn)動(dòng)矩陣運(yùn)動(dòng)矩陣 約定：關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)量分別用約定：關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)量分別用 i（回轉(zhuǎn)量），（回轉(zhuǎn)量），zi（直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)量）表示。量）表示。oi與與oi+1坐標(biāo)間的平移變換坐標(biāo)量用坐標(biāo)間的平移變換坐標(biāo)量用ai bi cit 表示，表示， 旋轉(zhuǎn)變換量分別用繞旋轉(zhuǎn)變換量分別用繞xi、yi、zi軸旋轉(zhuǎn)的角度軸旋轉(zhuǎn)的角度 i、 i、 i表表示示 iti+1 表示表示oi與與oi+1坐標(biāo)間的齊次變換矩陣。坐標(biāo)間的