機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)作業(yè)

機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)作業(yè)學(xué)院：電氣與信息工程班級(jí)：電子信息工程1302姓名：唐佳偉學(xué)號(hào)：A191301501.簡(jiǎn)要說(shuō)明工業(yè)機(jī)器人的定義？答：工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)。2.簡(jiǎn)要說(shuō)明工業(yè)機(jī)器人的分類？答：按坐標(biāo)分類直角坐標(biāo)型:機(jī)器人在x、y、z軸上的運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的,運(yùn)動(dòng)方程可獨(dú)立處理,且方程是線性的,因此很容易通過(guò)計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn);它可以兩端支撐,對(duì)于給定的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度,剛性最大;它的精度和位置分辨率不隨工作場(chǎng)合而變化,容易達(dá)到高精度3簡(jiǎn)要說(shuō)明工業(yè)機(jī)器人有哪些應(yīng)用？答：目前工業(yè)機(jī)器人在制造加工中主要從事工件上下料、焊接、裝配、噴涂、檢驗(yàn)、鑄造、鍛壓、熱處理、金屬切削加工等工作。1、弧焊機(jī)器人弧焊過(guò)程中，焊槍運(yùn)動(dòng)速度的穩(wěn)定性和軌跡是兩項(xiàng)重要的指標(biāo)。弧焊機(jī)器人2、點(diǎn)焊機(jī)器人性能要求1)安裝面積小，工件空間大；2)快速完成小節(jié)距的多點(diǎn)定位；3)定位精度高，以確保焊接質(zhì)量；4)持重大(490-980N)，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)；6)安全可靠性好。一汽紅旗轎車機(jī)器人焊接線3、裝配機(jī)器人4.簡(jiǎn)要介紹工業(yè)機(jī)器人發(fā)展過(guò)程中的幾個(gè)標(biāo)志性事件？答：1969年，維克多·沙因曼在斯坦福大學(xué)發(fā)明了斯坦福大學(xué)的手臂，全電動(dòng)，6軸多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的設(shè)計(jì)允許一個(gè)手臂的解決方案。這使得它精確地跟蹤在太空中任意路徑拓寬了潛在用途的機(jī)器人更復(fù)雜的應(yīng)用，如裝配和焊接。沙因曼則設(shè)計(jì)了第二臂的MIT人工智能實(shí)驗(yàn)室，被稱為“麻省理工學(xué)院的手臂?！鄙骋蚵?，接收獎(jiǎng)學(xué)金從Unimation發(fā)展他的設(shè)計(jì)后，賣給那些設(shè)計(jì)以Unimation誰(shuí)進(jìn)一步發(fā)展他們的支持，通用汽車公司，后來(lái)它上市的可編程的通用機(jī)裝配（PUMA）。工業(yè)機(jī)器人在歐洲起飛相當(dāng)快，既ABB機(jī)器人和庫(kù)卡機(jī)器人帶來(lái)機(jī)器人市場(chǎng)在1973年ABB機(jī)器人（原ASEA）推出IRB6，世界上首位市售全電動(dòng)微型處理器控制的機(jī)器人。前兩個(gè)IRB6機(jī)器人被出售給馬格努森在瑞典進(jìn)行研磨和拋光管彎曲并在1974年1月被安裝在生產(chǎn)同樣是在1973年，庫(kù)卡機(jī)器人建立了自己的第一個(gè)機(jī)器人，被稱為FAMULUS，也1第一關(guān)節(jié)機(jī)器人具有6機(jī)電驅(qū)動(dòng)軸。在機(jī)器人技術(shù)在20世紀(jì)70年代后期，許多美國(guó)公司的興趣增加進(jìn)入該領(lǐng)域，包括大公司，如通用電氣和通用汽車公司（這就形成合資FANUC機(jī)器人與FANUC日本LTD）。美國(guó)創(chuàng)業(yè)公司包括Automatix和嫻熟技術(shù)，公司在機(jī)器人熱潮在1984年的高度，Unimation收購(gòu)了西屋電氣公司107萬(wàn)美元。西屋出售Unimation以史陶比爾法韋日SCA的法國(guó)于1988年，還在進(jìn)行關(guān)節(jié)型機(jī)器人用于一般工業(yè)和潔凈室應(yīng)用，甚至買的機(jī)器人事業(yè)部，博世于2004年底。只有少數(shù)的非日本公司管理，最終在這個(gè)市場(chǎng)中生存，其中主要的有：嫻熟技術(shù)，史陶比爾，Unimation，在瑞典-瑞士公司ABB阿西亞·布朗Boveri公司，在德國(guó)公司的KUKA機(jī)器人與意大利公司柯馬。5簡(jiǎn)要說(shuō)明工業(yè)機(jī)器人的基本組成有哪些？答：工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3～6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有1～3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式分為四種。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個(gè)直角坐標(biāo)移動(dòng)；圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動(dòng)作；球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮；關(guān)節(jié)型的臂部有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。工業(yè)機(jī)器人按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的控制機(jī)能，又可分點(diǎn)位型和連續(xù)軌跡型。點(diǎn)位型只控制執(zhí)行。機(jī)構(gòu)由一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，適用于機(jī)床上下料、點(diǎn)焊和一般搬運(yùn)、裝卸等作業(yè)；連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按給定軌跡運(yùn)動(dòng)，適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計(jì)算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件，通過(guò)RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機(jī)器人控制柜。示教輸入型的示教方法有兩種：一種是由操作者用手動(dòng)控制器(示教操縱盒)，將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍；另一種是由操作者直接領(lǐng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍。在示教過(guò)程的同時(shí)，工作程序的信息即自動(dòng)存入程序存儲(chǔ)器中在機(jī)器人自動(dòng)工作時(shí)，控制系統(tǒng)從程序存儲(chǔ)器中檢出相應(yīng)信息，將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動(dòng)作。示教輸入程序的工業(yè)機(jī)器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人。具有觸覺(jué)、力覺(jué)或簡(jiǎn)單的視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人，能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作；如具有識(shí)別功能或更進(jìn)一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能，即成為智能型工業(yè)機(jī)器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境，并自動(dòng)完成更為復(fù)雜的工作。6.工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)有哪些，分別有何含義？機(jī)器人負(fù)載負(fù)載是指機(jī)器人在工作時(shí)能夠承受的最大載重。如果你需要將零件從一臺(tái)機(jī)器處搬至另外一處，你就需要將零件的重量和機(jī)器人抓手的重量計(jì)算在負(fù)載內(nèi)。自由度（軸數(shù)）機(jī)器人軸的數(shù)量決定了其自由度。如果只是進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用，例如在傳送帶之間拾取放置零件，那么4軸的機(jī)器人就足夠了。如果機(jī)器人需要在一個(gè)狹小的空間內(nèi)工作，而且機(jī)械臂需要扭曲反轉(zhuǎn)，6軸或者7軸的機(jī)器人是最好的選擇。軸的數(shù)量選擇通常取決于具體的應(yīng)用。需要注意的是，軸數(shù)多一點(diǎn)并不只為靈活性。事實(shí)上，如果你在想把機(jī)器人還用于其它的應(yīng)用，你可能需要更多的軸，“軸”到用時(shí)方恨少。不過(guò)軸多的也有缺點(diǎn)，如果一個(gè)6軸的機(jī)器人你只需要其中的4軸，你還是得為剩下的那2個(gè)軸編程。機(jī)器人制造商傾向于用稍微有區(qū)別的名字為軸或者關(guān)節(jié)命名。一般來(lái)說(shuō)，最靠近機(jī)器人基座的關(guān)節(jié)為J1，接下來(lái)是J2，J3，J4以此類推，直到腕部。還有一些廠商像安川莫托曼則使用字母為軸命名。最大運(yùn)動(dòng)范圍在選擇機(jī)器人的時(shí)候，你需要了解機(jī)器人要到達(dá)的最大距離。選擇機(jī)器人不單要關(guān)注負(fù)載，還要關(guān)注其最大運(yùn)動(dòng)范圍。每一個(gè)公司都會(huì)給出機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍，你可以從中看出是否符合你應(yīng)用的需要。最大垂直運(yùn)動(dòng)范圍是指機(jī)器人腕部能夠到達(dá)的最低點(diǎn)（通常低于機(jī)器人的基座）與最高點(diǎn)之間的范圍。最大水平運(yùn)動(dòng)范圍是指機(jī)器人腕部能水平到達(dá)的最遠(yuǎn)點(diǎn)與機(jī)器人基座中心線的距離。你還需要參考最大動(dòng)作范圍（用度表示）。這些規(guī)格不同的機(jī)器人區(qū)別很大，對(duì)某些特定的應(yīng)用存在限制。重復(fù)精度這個(gè)參數(shù)的選擇也取決于應(yīng)用。重復(fù)精度是機(jī)器人在完成每一個(gè)循環(huán)后，到達(dá)同一位置的精確度/差異度。通常來(lái)說(shuō)，機(jī)器人可以達(dá)到0.5mm以內(nèi)的精度，甚至更高。例如，如果機(jī)器人是用于制造電路板，你就需要一臺(tái)超高重復(fù)精度的機(jī)器人。如果所從事的應(yīng)用精度要求不高，那么機(jī)器人的重復(fù)精度也可以不用那么高。精度在2D視圖中通常用“±”表示。實(shí)際上，由于機(jī)器人并不是線性的，其可以在公差半徑內(nèi)的任何位置。速度速度對(duì)于不同的用戶需求也不同。它取決于工作需要完成的時(shí)間。規(guī)格表上通常只是給出最大速度，機(jī)器人能提供的速度介于0和最大速度之間。其單位通常為度/秒。一些機(jī)器人制造商還給出了最大加速度。機(jī)器人重量機(jī)器人重量對(duì)于設(shè)計(jì)機(jī)器人單元也是一個(gè)重要的參數(shù)。如果工業(yè)機(jī)器人需要安裝在定制的工作臺(tái)甚至軌道上，你需要知道它的重量并設(shè)計(jì)相應(yīng)的支撐。制動(dòng)和慣性力矩機(jī)器人制造商一般都會(huì)給出制動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)信息。一些機(jī)器人會(huì)給出所有軸的制動(dòng)信息。為在工作空間內(nèi)確定精準(zhǔn)和可重復(fù)的位置，你需要足夠數(shù)量的制動(dòng)。機(jī)器人特定部位的慣性力矩可以向制造商索取。這對(duì)于機(jī)器人的安全至關(guān)重要。同時(shí)還應(yīng)該關(guān)注各軸的允許力矩。例如你的應(yīng)用需要一定的力矩去完成時(shí)，就需要檢查該軸的允許力矩能否滿足要求。如果不能，機(jī)器人很可能會(huì)因?yàn)槌?fù)載而故障。防護(hù)等級(jí)這個(gè)也取決于機(jī)器人的應(yīng)用時(shí)所需要的防護(hù)等級(jí)。機(jī)器人與食品相關(guān)的產(chǎn)品、實(shí)驗(yàn)室儀器、醫(yī)療儀器一起工作或者處在易燃的環(huán)境中，其所需的防護(hù)等級(jí)各有不同。這是一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，需要區(qū)分實(shí)際應(yīng)用所需的防護(hù)等級(jí)，或者按照當(dāng)?shù)氐囊?guī)范選擇。一些制造商會(huì)根據(jù)機(jī)器人工作的環(huán)境不同而為同型號(hào)的機(jī)器人提供不同的防護(hù)等級(jí)。7.工業(yè)機(jī)器人有哪幾種坐標(biāo)形式，試?yán)L制其示意圖？直角坐標(biāo)型:機(jī)器人在x、y、z軸上的運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的,運(yùn)動(dòng)方程可獨(dú)立處理,且方程是線性的,因此很容易通過(guò)計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn);它可以兩端支撐,對(duì)于給定的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度,剛性最大;它的精度和位置分辨率不隨工作場(chǎng)合而變化,容易達(dá)到高精度8工業(yè)機(jī)器人的參考坐標(biāo)系有哪幾種？答：一.基礎(chǔ)座標(biāo)系（即卡笛爾座標(biāo)系）,該座