第7章機(jī)器人的應(yīng)用

1、第7章 機(jī)器人的應(yīng)用v7.1 機(jī)器人應(yīng)用概述v7.2 機(jī)器人典型應(yīng)用v7.3 機(jī)器人應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)7.1 7.1 機(jī)器人應(yīng)用概述機(jī)器人應(yīng)用概述2005年美洲地區(qū)各主要行業(yè)業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人需求比例分分布圖 2005年亞洲地區(qū)各主要行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人需求比例分布圖 工業(yè)機(jī)器人已在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等領(lǐng)域中。在工業(yè)生產(chǎn)中，弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、分配機(jī)器人、裝配機(jī)器人、噴漆機(jī)器人及搬運(yùn)機(jī)器人等工業(yè)機(jī)器人都已被大量采用。 在眾多制造業(yè)領(lǐng)域中，應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人最廣泛的領(lǐng)

2、域是汽汽車及汽車零部件制造業(yè)車及汽車零部件制造業(yè)。 20012005年歐洲地區(qū)汽車工業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人需求占所有工業(yè)對(duì)機(jī)器人需求比例變化圖20042005年歐洲地區(qū)各主要行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人需求情況變化圖 7.2 7.2 機(jī)器人典型應(yīng)用機(jī)器人典型應(yīng)用7.2.1 焊接機(jī)器人 焊接機(jī)器人是從事焊接（包括切割與噴涂）的工業(yè)機(jī)器人。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對(duì)工業(yè)機(jī)器人及焊接機(jī)器人的定義，工業(yè)機(jī)器人是一種多用途的、可重復(fù)編程的自動(dòng)控制操作機(jī)（Manipulator），具有三個(gè)或更多可編程的軸，用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。為了適應(yīng)不同的用途，機(jī)器人最后一個(gè)軸的機(jī)械接口，通常是一個(gè)連接法蘭，可接裝不同工具或稱末端執(zhí)行器

3、。焊接機(jī)器人就是在工業(yè)機(jī)器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊（割）槍的，使之能進(jìn)行焊接，切割或熱噴涂。 應(yīng)用焊接機(jī)器人將有以下優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 1）穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保證其均一性。 2）改善了工人的勞動(dòng)條件。 3）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 4）產(chǎn)品周期明確，容易控制產(chǎn)品產(chǎn)量。 5）可縮短產(chǎn)品改型換代的周期,減小相應(yīng)的設(shè)備投資。 焊接機(jī)器人系統(tǒng)硬件主要有以下部分組成，如圖所示 1）焊接機(jī)器人本體。2）焊接工裝夾具。3）夾具平臺(tái)。4）控制系統(tǒng)。焊接機(jī)器人可以按用途、結(jié)構(gòu)、控制方式等不同的方法來分類，我們一般按照用途把焊接機(jī)器人分為電焊機(jī)器人電焊機(jī)器人及弧焊機(jī)器人弧焊機(jī)器人兩類。1. 點(diǎn)焊機(jī)器人點(diǎn)焊機(jī)器人（1）概述 點(diǎn)焊

4、機(jī)器人的典型應(yīng)用領(lǐng)域是汽車工業(yè)。一般裝配每臺(tái)汽車車體大約需要完成 3000 4000個(gè)焊點(diǎn)，而其中的 60%是由機(jī)器人完成的。最初，點(diǎn)焊機(jī)器人只用于增強(qiáng)焊點(diǎn)作業(yè) ( 往已拼接好的工件上增加焊點(diǎn) ) 。后來，為了保證拼接精度，電焊機(jī)器人又要完成定位焊作業(yè)，這樣，點(diǎn)焊機(jī)器人逐漸被要求具有更全的作業(yè)性能。具體要求為： 1）安裝面積小，工作空間大 2）快速完成小節(jié)距的多點(diǎn)定位 ( 例如每0.30.4s 移動(dòng) 3050mm節(jié)距后定位 ) 。 3）定位精度高 ( 0.25mm) ，以確保焊接質(zhì)量。 4）持重大 (501000Kg) ，以便攜帶內(nèi)裝變壓器的焊鉗 5）示教簡(jiǎn)單，節(jié)省工時(shí)；安全可靠性好。 分 類

5、特 征用途垂直多關(guān)節(jié)型（落地式）工作空間/安裝面積之比大，持重多數(shù)為1000N左右，有時(shí)還可以附加整機(jī)移動(dòng)自由度主要用語(yǔ)增強(qiáng)焊點(diǎn)作業(yè)垂直多關(guān)節(jié)型（懸掛式）工作空間均在機(jī)器人的下方車體的拼接作業(yè)直角坐標(biāo)型多數(shù)為3、4、5軸，適合于連續(xù)直線焊縫，價(jià)格便宜定位焊接用機(jī)器人（單向加壓）能承受500KG加壓反力的高剛度機(jī)器人。有些機(jī)器人本身帶加壓作業(yè)功能車身底板的定位焊點(diǎn)焊機(jī)器人的分類、特點(diǎn)和用途點(diǎn)焊機(jī)器人的分類、特點(diǎn)和用途 結(jié)構(gòu) 全關(guān)節(jié)型 自由度 6軸 ： 驅(qū)動(dòng) 直流伺服電動(dòng)杠 運(yùn) 動(dòng) 范 圍 腰轉(zhuǎn) 范圍 135 最大速度50/s 大臂轉(zhuǎn) 前 50，后30 45/s 小臂轉(zhuǎn) 下 40，上20 40/s

6、 腕擺 90 80/s 腕轉(zhuǎn) 90 80/s 腕捻 170 80/s 最大負(fù)荷 65kg 重復(fù)精度 1mm 控制系統(tǒng) 計(jì)算伺服控制， 6軸同時(shí)控制 軌跡控制系統(tǒng) PTP及CP 運(yùn)動(dòng)控制 直線插補(bǔ) 示教系統(tǒng) 示教再現(xiàn) 內(nèi)存容量 1280步 環(huán)境要求 溫度 045 濕度 2090RH 電源要求 220V交流，50Hz三相 自重 1500kg 點(diǎn)焊機(jī)器人主要技術(shù)指標(biāo)點(diǎn)焊機(jī)器人主要技術(shù)指標(biāo) （2）點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)的基本構(gòu)成 點(diǎn)焊機(jī)器人雖然有多種結(jié)構(gòu)形式，但大體上都可以分為3大組成部分，即機(jī)器人本體、點(diǎn)焊焊接系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，點(diǎn)焊機(jī)器人焊接系統(tǒng)主要由焊接控制器、焊鉗 ( 含阻焊變壓器 ) 及水、電、氣等輔助

7、部分組成，如圖所示為MOTOMAN-ES系列點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)。點(diǎn)焊機(jī)器人焊鉗從用途上可分為 C 形和 X 形兩種。如圖7.7所示 。其中C 形焊鉗用于點(diǎn)焊垂直及近于垂直傾斜位置的焊縫；X 形焊鉗則主要用于點(diǎn)焊水平及近于水平傾斜位置的焊縫。從阻焊變壓器與焊鉗的結(jié)構(gòu)關(guān)系上還可將焊鉗分為分離式、內(nèi)藏式和一體式 3 種形式。X型點(diǎn)焊鉗 C型點(diǎn)焊鉗 2. 弧焊機(jī)器人弧焊機(jī)器人（1）弧焊機(jī)器人概述1）弧焊機(jī)器人的應(yīng)用范圍：弧焊機(jī)器人的應(yīng)用范圍很廣，除汽車行業(yè)之外，在通用機(jī)械、金屬結(jié)構(gòu)等許多行業(yè)中都有應(yīng)用；這是因?yàn)榛『腹に囋缫言谥T多行業(yè)中得到普及的緣故?；『笝C(jī)器人應(yīng)是包括各種焊接附屬裝置在內(nèi)的焊接系統(tǒng)，而不只

8、是一臺(tái)以規(guī)劃的速度和姿態(tài)攜帶焊槍移動(dòng)的單機(jī)。圖為適合機(jī)器人應(yīng)用的弧焊方法。2）弧焊機(jī)器人的作業(yè)性能：在弧焊作業(yè)中，要求焊槍跟蹤工件的焊道運(yùn)動(dòng)，并不斷填充金屬形成焊縫。因此，運(yùn)動(dòng)過程中速度的穩(wěn)定性和軌跡精度是兩項(xiàng)重要的指標(biāo)。3）弧焊機(jī)器人的分類：從機(jī)構(gòu)形式劃分，既有直角坐標(biāo)型的弧焊機(jī)器人，也有關(guān)節(jié)型的弧焊機(jī)器人。小型、簡(jiǎn)單的焊接作業(yè)，機(jī)器人有4、5軸即可以勝任了，對(duì)于復(fù)雜工件的焊接，采用6軸機(jī)器人對(duì)調(diào)整焊槍的姿態(tài)比較方便。對(duì)于特大型工件焊接作業(yè)，為加大工作空間，有時(shí)把關(guān)節(jié)型機(jī)器人懸掛起來，或者安裝在運(yùn)載小車上使用。4）弧焊機(jī)器人規(guī)格：下表和下圖分別是典型的弧焊機(jī)器人主機(jī)的簡(jiǎn)圖和規(guī)格。持 重 5k

9、g， 承受焊槍所必須的負(fù)荷能力 重復(fù)位置糟度 01mm，高精度 可控軸數(shù) 6軸同時(shí)控制，便于焊槍姿態(tài)調(diào)整 動(dòng)作方式 各軸單獨(dú)插補(bǔ)、直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、焊槍端部等速控制(直線、圓弧插補(bǔ)) 速度控制 進(jìn)給61500m，焊接速度150mm/s，調(diào)速范圍廣(從極低速到高速均可調(diào)) 焊接功能 焊接電流、電壓的選定，允許在焊接中途改變焊接條件，斷弧、粘絲保護(hù)功能，焊接抖動(dòng)功能 (軟件) 存儲(chǔ)功能 IC存儲(chǔ)器，128kW 輔助功能 定時(shí)功能、外部輸入輸出接口 。 應(yīng)用功能 程序編輯、外部條件判斷、異常檢查、傳感器接口 典型弧焊機(jī)器人主機(jī)簡(jiǎn)圖 （2）弧焊機(jī)器人系統(tǒng)組成 上圖就是一套完整的弧焊機(jī)器人系統(tǒng)，它包括

10、機(jī)器人機(jī)械手、控制系機(jī)器人機(jī)械手、控制系統(tǒng)、焊接裝置、焊件夾持裝置統(tǒng)、焊接裝置、焊件夾持裝置等。 1）弧焊機(jī)器人基本結(jié)構(gòu)：弧焊用的工業(yè)機(jī)器人通常有5個(gè)自由度以上，具有6個(gè)自由度的機(jī)器人可以保證焊槍的任意空間軌跡和姿態(tài)。圖7.9為典型的弧焊機(jī)器人的主機(jī)簡(jiǎn)圖。點(diǎn)至點(diǎn)方式移動(dòng)速度可達(dá) 60m /min 以上，其軌跡重復(fù)精度可達(dá)到 +0.2mm ，它們可以通過示教和再現(xiàn)方式或通過編程方式工作。這種焊接機(jī)器人應(yīng)具有直線的及環(huán)形內(nèi)插法擺動(dòng)的功能。如圖所示為它的6種擺動(dòng)方式，以滿足焊接工藝要求，機(jī)器人的負(fù)荷為5kg。其中圖a為直線單擺；圖b為L(zhǎng)型；圖c為三角形；圖d為U型；圖e為臺(tái)型；圖f為高速圓弧擺動(dòng)。

11、弧焊機(jī)器人的控制系統(tǒng)不僅要保證機(jī)器人的精確運(yùn)動(dòng)，而且要具有可擴(kuò)充性，以控制周邊設(shè)備確保焊接工藝的實(shí)施。下圖是一臺(tái)典型的弧焊機(jī)器人控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件框圖。控制計(jì)算機(jī)由8086CPU做管理用中央處理機(jī)單元， 8087協(xié)處理器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算，每 4 個(gè)電動(dòng)機(jī)由1個(gè)8086CPU進(jìn)行伺服控制。通過串行I/O接口與上一級(jí)管理計(jì)算機(jī)通信；采用數(shù)字量I/O和模擬量I/O控制焊接電源和周邊設(shè)備。 該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有傳感器信息處理的專用CPU(8085) ，微計(jì)算機(jī)具有384K的ROM和 64K的RAM，以及512K磁泡的內(nèi)存，示教盒與總線采用DMA方式(直接存儲(chǔ)器訪問方式) 交換信息，并有公用內(nèi)存64K。

12、2）弧焊機(jī)器人周邊設(shè)備： 弧焊機(jī)器人只是焊接機(jī)器人系統(tǒng)的一部分，還應(yīng)有行走機(jī)構(gòu)及小型和大型移動(dòng)機(jī)架。通過這些機(jī)構(gòu)來擴(kuò)大工業(yè)機(jī)器人的工作范圍 ，同時(shí)還具有各種用于接受、固定及定位工件的變位機(jī) 、定位裝置及夾具。 在最常見的結(jié)構(gòu)中，工業(yè)機(jī)器人固定于基座上 ，變位機(jī)則安裝于其工作范圍內(nèi)。為了更經(jīng)濟(jì)地使用工業(yè)機(jī)器人，至少應(yīng)有兩個(gè)工位輪番進(jìn)行焊接。 所有這些周邊設(shè)備其技術(shù)指標(biāo)均應(yīng)適應(yīng)弧焊機(jī)器人的要求。即確保工件上的焊縫的到位精度達(dá)到+0.2mm ，以往的周邊設(shè)備都達(dá)不到機(jī)器人的要求。為了適應(yīng)弧焊機(jī)器人的發(fā)展，新型的周邊設(shè)備由專門的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。機(jī)器人倒置在移動(dòng)門架上 機(jī)器人專用變位機(jī) 3）焊接設(shè)備： 主

13、要指用于工業(yè)機(jī)器人的焊接電源及送絲設(shè)備。由于參數(shù)選擇必須由機(jī)器人控制器直接控制。為此一般至少通過2個(gè)給定電壓達(dá)到上述目的。 4）控制系統(tǒng)與外圍設(shè)備的連接：工業(yè)控制系統(tǒng)不僅要控制機(jī)器人機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)，還需控制外圍設(shè)備的動(dòng)作、開啟、切斷以及安全防護(hù)，下圖是典型的控制系統(tǒng)與外圍設(shè)備連接框圖。3. 焊接機(jī)器人工作站及生產(chǎn)線焊接機(jī)器人工作站及生產(chǎn)線（1）焊接機(jī)器人工作站（單元）（2）焊接機(jī)器人生產(chǎn)線 焊接機(jī)器人生產(chǎn)線比較簡(jiǎn)單的是把多臺(tái)工作站（單元）用工件輸送線連接起來組成一條生產(chǎn)線。這種生產(chǎn)線仍然保持單站的特點(diǎn)，即每個(gè)站只能用選定的工件夾具及焊接機(jī)器人的程序來焊接預(yù)定的工件，在更改夾具及程序之前的一段時(shí)間

14、內(nèi)，這條線是不能焊其他工件的。 另一種是焊接柔性生產(chǎn)線（FMS-W）。柔性線也是由多個(gè)站組成，不同的是被焊工件都裝卡在統(tǒng)一形式的托盤上，而托盤可以與線上任何一個(gè)站的變位機(jī)相配合并被自動(dòng)卡緊。焊接機(jī)器人系統(tǒng)首先對(duì)托盤的編號(hào)或工件進(jìn)行識(shí)別，自動(dòng)調(diào)出焊接這種工件的程序進(jìn)行焊接。這樣每一個(gè)站無(wú)需作任何調(diào)整就可以焊接不同的工件。首鋼莫托曼設(shè)計(jì)制造的國(guó)內(nèi)第一條重型車橋焊裝生產(chǎn)線 4. 焊接機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀焊接機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 因?yàn)闄C(jī)器人技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，它綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。從國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀來看，焊接機(jī)器人技術(shù)研究主要集中在

15、焊縫跟蹤技術(shù)焊縫跟蹤技術(shù)、多機(jī)多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制技術(shù)器人協(xié)調(diào)控制技術(shù)、離線編程與路徑規(guī)劃技術(shù)離線編程與路徑規(guī)劃技術(shù)、專用弧焊電源技術(shù)專用弧焊電源技術(shù)、機(jī)器人機(jī)器人用焊接工藝方法用焊接工藝方法、焊接機(jī)器人系統(tǒng)仿真技術(shù)焊接機(jī)器人系統(tǒng)仿真技術(shù)等幾個(gè)方面。 （1）焊縫跟蹤技術(shù) 焊縫跟蹤技術(shù)的研究就是根據(jù)焊接條件的變化要求弧焊機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)出焊縫偏差，并調(diào)整焊接路徑和焊接參數(shù)，保證焊接質(zhì)量的可靠性。 （2）多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制技術(shù) 多機(jī)器人系統(tǒng)是指為完成某一任務(wù)由若干個(gè)機(jī)器人通過合作與協(xié)調(diào)組合成一體的系統(tǒng)。它包含兩方面的內(nèi)容，即多機(jī)器人合作與多機(jī)器人協(xié)調(diào)。 （3）離線編程與路徑規(guī)劃技術(shù) 機(jī)器人離線編程系統(tǒng)

16、是機(jī)器人編程語(yǔ)言的擴(kuò)展，它利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的成果，建立起機(jī)器人及其工作環(huán)境的模型，利用一些規(guī)劃算法，通過對(duì)圖形的控制和操作，在不使用實(shí)際機(jī)器人的情況下進(jìn)行軌跡規(guī)劃，進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)器人程序。自動(dòng)編程技術(shù)的核心是焊接任務(wù)、焊接參數(shù)、焊接路徑和軌跡的規(guī)劃技術(shù)。（4）專用弧焊電源 在焊接機(jī)器人系統(tǒng)中，電氣性能良好的專用弧焊電源直接影響焊接機(jī)器人的使用性能。目前，弧焊機(jī)器人一般采用熔化極氣體保護(hù)焊(MIG焊、MAG焊、C02焊)或非熔化極氣體保護(hù)焊(TIc、等離子弧焊)，熔化極氣體保護(hù)焊接電源主要使用晶閘管電源和逆變電源。 （5）機(jī)器人用焊接工藝方法 國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的弧焊機(jī)器人已普遍采用高速、高效氣體保護(hù)焊接

17、工藝，如雙絲氣體保護(hù)焊、TIME焊、熱絲TIG焊、熱絲等離子焊等先進(jìn)的工藝方法，這些工藝方法不僅有效地保證了優(yōu)良的焊接接頭，還使焊接速度和熔敷效率提高數(shù)倍至幾十倍。 （6）仿真技術(shù) 將機(jī)械手作為仿真對(duì)象，運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)CAD技術(shù)和機(jī)器人學(xué)理論在計(jì)算機(jī)中形成幾何圖形，并動(dòng)畫顯示，然后對(duì)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)正反解分析、操作臂控制以及實(shí)際工作環(huán)境中的障礙避讓和碰撞干涉等諸多問題進(jìn)行模擬仿真，這樣就可以很好地解決研發(fā)機(jī)械手過程中出現(xiàn)的問題。 5. 裝配機(jī)器人裝配機(jī)器人 裝配機(jī)器人是柔性自動(dòng)化裝配系統(tǒng)的核心設(shè)備，由機(jī)器人操作機(jī)、控制器、末端執(zhí)行器和傳感系統(tǒng)組成。 其中操作機(jī)的結(jié)構(gòu)類型有水平關(guān)節(jié)型

18、、直角坐標(biāo)型、多關(guān)節(jié)型和圓柱坐標(biāo)型等；控制器一般采用多CPU或多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制和運(yùn)動(dòng)編程；末端執(zhí)行器為適應(yīng)不同的裝配對(duì)象而設(shè)計(jì)成各種手爪和手腕等；傳感系統(tǒng)又來獲取裝配機(jī)器人與環(huán)境和裝配對(duì)象之間相互作用的信息。常用的裝配機(jī)器人主要有可編程通用裝配操作手 ，即 PUMA 機(jī)器人，和平面雙關(guān)節(jié)型機(jī)器人 ，即SCARA機(jī)器人兩種類型。 FANUC裝配機(jī)器人 （1）PUMA 機(jī)器人 PUMA 機(jī)器人是美國(guó) Unimation 公司1977年研制的PUMA是一種計(jì)算機(jī)控制的多關(guān)節(jié)裝配機(jī)器人。一般有 5或6個(gè)自由度,即腰、肩、肘的回轉(zhuǎn)以及手腕的彎曲、旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)等功能。 （2）SCARA機(jī)器人（水

19、平多關(guān)節(jié)型機(jī)器人） 大量的裝配作業(yè)是垂直向下的,它要求手爪的水平(X，Y)移動(dòng)有較大的柔順性，以補(bǔ)償位置誤差。而垂直 (Z)移動(dòng)以及繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)則有較大的剛性,以便準(zhǔn)確有力地裝配。 PUMA機(jī)器人 SCARA機(jī)器人 （3）裝配機(jī)器人上的傳感器 帶有傳感器的裝配機(jī)器人可以更好地順應(yīng)對(duì)象物進(jìn)行柔軟的操作。裝配機(jī)器人經(jīng)常使用的傳感器有視覺傳感器、觸覺傳感器、接近覺傳感器和力傳感器等。 1）視覺傳感器主要用于零件或工件的位置補(bǔ)償，零件的判別、確認(rèn)等。 2）觸覺和接近覺傳感器一般固定在指端，用來補(bǔ)償零件或工件的位置誤差，防止碰撞等。 3）力傳感器一般裝在腕部，用來檢測(cè)腕部受力情況，一般在精密裝配或去飛邊

20、一類需要力控制的作業(yè)中使用。（4）裝配機(jī)器人的手爪 裝配機(jī)器人上可以配備各種可換手，以增加通用性。手爪一般是兩種形式：氣動(dòng)型和電動(dòng)型。 （5）裝配機(jī)器人的柔順性 裝配機(jī)器人的大量作業(yè)是軸與孔的裝配，為了在軸與孔存在誤差的情況下進(jìn)行裝配，應(yīng)使機(jī)器人具有柔順性。主動(dòng)柔順性是根據(jù)傳感器反饋的信息而從動(dòng)柔順心則利用不帶動(dòng)力的機(jī)構(gòu)來控制手爪的運(yùn)動(dòng)以補(bǔ)償其位置誤差。例如美國(guó)Draper實(shí)驗(yàn)室研制的遠(yuǎn)心柔順裝置，如圖為RCC工作原理圖。 一部分允許軸作側(cè)向移動(dòng)而不轉(zhuǎn)動(dòng),另一部分允許軸繞遠(yuǎn)心（通常位于離手爪最遠(yuǎn)的軸端）轉(zhuǎn)動(dòng)而不移動(dòng)，分別補(bǔ)償側(cè)向誤差和角度誤差，實(shí)現(xiàn)軸孔裝配。 RCC工作原理圖 （6）裝配機(jī)器人

21、生產(chǎn)線 1）自動(dòng)裝配機(jī)器零部件的流水作業(yè)線。在大批量生產(chǎn)中，加工過程的自動(dòng)化大大提高了生產(chǎn)率，保證了加工質(zhì)量的穩(wěn)定。為了與加工過程相適應(yīng)，迫切要求實(shí)現(xiàn)裝配過程的自動(dòng)化。 2）構(gòu)成： 零部件運(yùn)輸裝置：它可以是輸送帶，也可以是有軌或無(wú)軌傳輸小車。 裝配機(jī)械手或裝配機(jī)器人。 檢驗(yàn)裝置：用以檢驗(yàn)已裝配好的部件或整機(jī)的質(zhì)量。 控制系統(tǒng)：用以控制整條裝配自動(dòng)線，使其協(xié)調(diào)工作。裝配機(jī)器人的工作情況 7.2.2 農(nóng)業(yè)機(jī)器人1. 農(nóng)業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn) 農(nóng)業(yè)機(jī)器人是用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特種機(jī)器人，是一種新型多功能農(nóng)業(yè)機(jī)械。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的問世，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的結(jié)果，是機(jī)器人技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。和工業(yè)

22、機(jī)器人相比，農(nóng)業(yè)機(jī)器人有以下特點(diǎn)：（1）農(nóng)業(yè)機(jī)器人作業(yè)對(duì)象的嬌嫩性（2）農(nóng)業(yè)機(jī)器人的作業(yè)環(huán)境的非結(jié)構(gòu)性（3）農(nóng)業(yè)機(jī)器人作業(yè)動(dòng)作的復(fù)雜性（4）農(nóng)業(yè)機(jī)器人的使用者（5）農(nóng)業(yè)機(jī)器人的價(jià)格特性優(yōu)勢(shì)：優(yōu)勢(shì)： 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用機(jī)器人有很多好處：可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；解決勞動(dòng)力不足的問題；改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的安全、衛(wèi)生環(huán)境；提高作業(yè)質(zhì)量等。類型：類型： 現(xiàn)在已開發(fā)出來的農(nóng)林業(yè)機(jī)器人有：耕耘機(jī)器人、施肥機(jī)器人、除草機(jī)器人、噴藥機(jī)器人、蔬菜嫁接機(jī)器人、收割機(jī)器人、蔬菜水果采摘機(jī)器人、林木修剪機(jī)器人、果實(shí)分揀機(jī)器人等。 2. 幾種典型的農(nóng)業(yè)機(jī)器人幾種典型的農(nóng)業(yè)機(jī)器人（1）嫁接機(jī)器人 1）定義 嫁接機(jī)器人技術(shù)，是近年在國(guó)

23、際上出現(xiàn)的一種集機(jī)械、自動(dòng)控制與園藝技術(shù)于一體的高新技術(shù)，它可在極短的時(shí)間內(nèi)，把蔬菜苗莖桿直徑為幾毫米的砧木、穗木的切口嫁接為一體，使嫁接速度大幅度提高；同時(shí)由于砧、穗木接合迅速，避免了切口長(zhǎng)時(shí)間氧化和苗內(nèi)液體的流失，從而又可大大提高嫁接成活率。如圖所示為蔬菜嫁接機(jī)器人。2）國(guó)外應(yīng)用概況3）我國(guó)應(yīng)用狀況（2）水果采摘機(jī)器人）水果采摘機(jī)器人 農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力老齡化和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力不足的問題十分突出，為了解決這一問題，日本開發(fā)除了一系列不同用途的農(nóng)業(yè)機(jī)器人，這其中就包括采摘水果的機(jī)器人。這種機(jī)器人有他自身的特點(diǎn)：它們一般是在室外工作，作業(yè)環(huán)境較差，但是在精度上卻沒有工業(yè)機(jī)器人那樣要求高；這種機(jī)器人的使用者不

24、是專門的技術(shù)人員，而是普通的農(nóng)民，所以技術(shù)不能太復(fù)雜，而且價(jià)格也不能太高。西紅柿采摘機(jī)器人原理圖 7.2.3 服務(wù)機(jī)器人 服務(wù)機(jī)器人是機(jī)器人家族中的一個(gè)年輕成員，到目前為止尚沒有一個(gè)嚴(yán)格的定義。不同服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用范圍很廣，主要從事維護(hù)保養(yǎng)、修理、運(yùn)輸、清洗、保安、救援、監(jiān)護(hù)等工作。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)經(jīng)過幾年的搜集整理，給了服務(wù)機(jī)器人一個(gè)初步的定義：服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人，它能完成有意于人類健康的服務(wù)工作，但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備。這里，我們把其它一些貼近人們生活的機(jī)器人也列入其中。 按服務(wù)對(duì)象和應(yīng)用目的不同，可以分為以下六類：醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人。健康福利服務(wù)機(jī)器人。公共服務(wù)機(jī)器人。家庭服務(wù)機(jī)器人。娛樂機(jī)器人。教育機(jī)器 太陽(yáng)能機(jī)器人割草機(jī) 做開顱手術(shù)的機(jī)器人 保安巡邏機(jī)器人 家庭清潔機(jī)器人 類人足球機(jī)器人 機(jī)器狗AIBO 1. 清潔墻壁機(jī)器人清潔墻壁機(jī)器人 隨著城市的現(xiàn)代化，一座座高樓拔地而起。為了美觀，也為了得到更好的采光效果，很多寫字樓和賓館都采用了玻璃幕墻，這就帶來了玻璃窗的清洗問題。其實(shí)不僅是玻璃窗，其它材料的壁面也需要定期清洗。