第7章自動(dòng)化技術(shù)及應(yīng)用

第七章自動(dòng)化技術(shù)及應(yīng)用機(jī)電一體化系統(tǒng)1伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2可編程控制器3傳感與檢測(cè)技術(shù)4第七章自動(dòng)化技術(shù)及應(yīng)用第一節(jié)機(jī)電一體化系統(tǒng)一機(jī)電一體化技術(shù)的內(nèi)涵機(jī)電一體化技術(shù)是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上，在計(jì)算機(jī)、傳感器和軟件技術(shù)三者的支撐下發(fā)展起來(lái)的。機(jī)電一體化系統(tǒng)代表現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)，是對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的升級(jí)。立式銑床

主軸電機(jī)伺服電機(jī)刀庫(kù)刀具定位電機(jī)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)定位電機(jī)帶制動(dòng)器伺服電機(jī)加工中心第一節(jié)機(jī)電一體化系統(tǒng)1體積小，質(zhì)量輕控制裝置和檢測(cè)裝置迅速向輕型化和小型化發(fā)展。2可靠性高非接觸式傳感與檢測(cè)設(shè)備的廣泛應(yīng)用使可靠性得到提高3柔性好用計(jì)算機(jī)軟件可以調(diào)整系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，適應(yīng)多樣化發(fā)展。二機(jī)電一體化系統(tǒng)的特點(diǎn)第一節(jié)機(jī)電一體化系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)機(jī)械本體執(zhí)行元件信息處理與控制系統(tǒng)傳感檢測(cè)系統(tǒng)機(jī)電一體化系統(tǒng)三機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換

第一節(jié)機(jī)電一體化系統(tǒng)四、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程及趨勢(shì)1、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程

（1）20世紀(jì)50-60年代末，機(jī)電一體化概念還未提出。

（2）20世紀(jì)70-80年代，數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,寫(xiě)下了“機(jī)電一體化”歷史的第一頁(yè);

微電子技術(shù)為“機(jī)電一體化’’帶來(lái)勃勃生機(jī)。

（3）20世紀(jì)90年代，智能化階段。可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機(jī)電一體化”提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ)。

（4）激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機(jī)電一體化"躍上新臺(tái)階.第一節(jié)機(jī)電一體化系統(tǒng)機(jī)電一體化技術(shù)——科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝提出新要求而迅速發(fā)展的。在控制方法上主要是從手動(dòng)到自動(dòng)；在控制功能上，是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜；在操作上，是由笨重到輕巧。隨著新的控制理論和新型電器及電子器件的出現(xiàn)，又為電氣控制技術(shù)的發(fā)展開(kāi)拓了新途徑。第一節(jié)機(jī)電一體化系統(tǒng)第一節(jié)機(jī)電一體化系統(tǒng)四機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程及趨勢(shì)2、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（1）光機(jī)電一體化（2）柔性化（3）智能化（4）仿生化（5）微型化（6）網(wǎng)絡(luò)化第一節(jié)機(jī)電一體化系統(tǒng)五機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類機(jī)電一體化技術(shù)一般包括五大類產(chǎn)品

：先進(jìn)制造技術(shù)設(shè)備；機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)備；機(jī)電基礎(chǔ)件；儀器儀表；監(jiān)控設(shè)備及控制系統(tǒng)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表等。

典型的機(jī)電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。第一節(jié)機(jī)電一體化系統(tǒng)六機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)1.機(jī)械技術(shù)2.計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)3.自動(dòng)控制技術(shù)4.系統(tǒng)總體技術(shù)5.傳感與檢測(cè)技術(shù)6.伺服傳動(dòng)技術(shù)第二節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分，是一種實(shí)現(xiàn)從控制信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換技術(shù)。功能：在控制指令的指揮下，控制驅(qū)動(dòng)元件，使機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件按指令要求運(yùn)動(dòng)，并具有良好的動(dòng)態(tài)性能。第二節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.“伺服”的起源

無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)；接到信號(hào)后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)；信號(hào)消失時(shí)，轉(zhuǎn)子能自動(dòng)停止。2.伺服系統(tǒng)的定義

是使物體的位置、角度、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)值任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)，又稱隨動(dòng)系統(tǒng)或伺服機(jī)構(gòu)。

CNC裝置是數(shù)控機(jī)床的“大腦”，“指揮機(jī)構(gòu)”伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的“四肢”，

“執(zhí)行機(jī)構(gòu)”。數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工的比較本質(zhì)區(qū)別由人操作，機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)能保證切削過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行，不能控制執(zhí)行件的位移和軌跡.由CNC裝置按照零件程序完成零件的加工。能精確地控制執(zhí)行件的速度、方向、和位置，且可使幾個(gè)執(zhí)行件按一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律合成軌跡。第二節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3.伺服系統(tǒng)的基本性能要求

伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)與執(zhí)行元件有關(guān)，常見(jiàn)執(zhí)行元件有：直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、液壓缸、液壓馬達(dá)、汽缸、氣壓閥等。

性能要求：高可靠性；

良好的動(dòng)態(tài)性；動(dòng)作的準(zhǔn)確性；

高效率。4.伺服系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)形式第二節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

由控制器、功率放大器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和檢測(cè)裝置四部分組成反饋信號(hào)一般為位置反饋信號(hào)、速度反饋信號(hào)和電流反饋信號(hào)等，要經(jīng)多種傳感元件進(jìn)行檢測(cè)。第二節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)伺服系統(tǒng)的分類按執(zhí)行元件的基本性質(zhì)分為：電氣伺服系統(tǒng)液壓伺服系統(tǒng)氣動(dòng)伺服系統(tǒng)。按系統(tǒng)的控制方式分為：開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)半閉環(huán)伺服系統(tǒng)閉環(huán)伺服系統(tǒng)。開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)☆開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件；☆沒(méi)有位置反饋回路和速度反饋回路；☆設(shè)備投資低，調(diào)試維修方便，但精度差；☆用于中、低檔數(shù)控機(jī)床及普通機(jī)床改造。

閉環(huán)伺服系統(tǒng)☆閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置檢測(cè)裝置安裝在機(jī)床的工作臺(tái)上；

☆檢測(cè)裝置構(gòu)成閉環(huán)位置控制。

☆閉環(huán)方式被大量用在精度要求較高的大型數(shù)控機(jī)床上。

半閉環(huán)伺服系統(tǒng)☆位置檢測(cè)元件安裝在電動(dòng)機(jī)軸上或絲杠上，用以精確控制電機(jī)的角度，為間接測(cè)量；☆坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈有一部分在位置閉環(huán)以外，其傳動(dòng)誤差沒(méi)有得到系統(tǒng)的補(bǔ)償；☆半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的精度低于閉環(huán)系統(tǒng)?！钸m用于精度要求適中的中小型數(shù)控機(jī)床。第二節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)5.伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件直接參與調(diào)節(jié)以及完成動(dòng)作指令的叫執(zhí)行元件。按工作的能源形式分為：

電動(dòng)式

液壓式

氣動(dòng)式第三節(jié)可編程控制器可編程控制器（PLC）

是在繼電—接觸器控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種新型工業(yè)控制器。編程簡(jiǎn)單、使用方便、可靠性高、維護(hù)方便。第三節(jié)可編程控制器1.可編程控制器的產(chǎn)生和發(fā)展

1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司根據(jù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制的需要，研制出了第一臺(tái)可編程控制器。目前，世界上有200多家PLC廠商，400多品種的PLC產(chǎn)品，PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派：一個(gè)流派是美國(guó)產(chǎn)品，一個(gè)流派是歐洲產(chǎn)品，一個(gè)流派是日本產(chǎn)品。第三節(jié)可編程控制器2.可編程控制器的定義PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。

采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。第三節(jié)可編程控制器3.可編程控制器的分類按容量分為：小型、中型和大型PLC。按結(jié)構(gòu)形式分為：整體式PLC、模塊式PLC、疊裝式PLC。按功能分為：低檔PLC、中檔PLC、高檔PLC。第三節(jié)可編程控制器4.可編程控制器的特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)：（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。（2）適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活。（3）編程方便，易于使用。（4）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、測(cè)試方便。（5）維修方便，維修工作量小。（6）功能完善。第三節(jié)可編程控制器4.可編程控制器的特點(diǎn)及應(yīng)用應(yīng)用：（1）開(kāi)關(guān)量邏輯控制。（2）過(guò)程控制。（3）運(yùn)動(dòng)控制。（4）數(shù)據(jù)處理。（5）通信聯(lián)網(wǎng)。

第三節(jié)可編程控制器5.可編程控制器的發(fā)展趨勢(shì)（1）向高速度、大容量方向發(fā)展。（2）向超大型、超小型方向發(fā)展。（3）大力開(kāi)發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)與通信能力。（4）增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力。（5）編程語(yǔ)言多樣化。

第四節(jié)傳感與檢測(cè)技術(shù)基本任務(wù)：從檢測(cè)對(duì)象中獲取反映變化規(guī)律的動(dòng)態(tài)信息，并將這些信息傳遞給機(jī)電一體化系統(tǒng)的大腦----信息處理與控制系統(tǒng)。信息處理與控制系統(tǒng)將接收的信息處理后，指導(dǎo)機(jī)電一體化系統(tǒng)做出相應(yīng)的反應(yīng)。第四節(jié)傳感與檢測(cè)技術(shù)1.傳感器的地位和作用通過(guò)傳感器檢測(cè)有關(guān)外界環(huán)境及自身狀態(tài)的各種物理量及其變化，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)反饋給控制裝置或送去顯示裝置。傳感器是機(jī)電一體化產(chǎn)品中必不可少的環(huán)節(jié)，對(duì)原始的各種參數(shù)進(jìn)行精確而可靠的自動(dòng)檢測(cè)。2.傳感器的定義

能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。第四節(jié)傳感與檢測(cè)技術(shù)傳感器的分類工作原理能量來(lái)源技術(shù)發(fā)展其他分類3.傳感器的分類按工作原理分1物理傳感器2化學(xué)傳感器3生物傳感器利用生物活性物質(zhì)選擇性來(lái)識(shí)別的和測(cè)定生物化學(xué)物質(zhì)的傳感器。利用化學(xué)反應(yīng)原理，把無(wú)機(jī)或有機(jī)化學(xué)物質(zhì)成分、含量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。利用某些敏感元件的物理性質(zhì)或某些功能材料的特殊物理性能的傳感器，并將這些物理特性轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。物理傳感器紅外測(cè)溫傳感器陶瓷壓力傳感器光電傳感器化學(xué)傳感器紅外二氧化碳傳感器氯化氫（鹽酸）氣體HCL傳感器防爆型可燃?xì)怏w傳感器氧氣傳感器生物傳感器傳感器的其他分類按技術(shù)發(fā)展分聾啞傳感器智能傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感器按能量來(lái)源分能量控制型傳感器能量轉(zhuǎn)換型傳感器第四節(jié)傳感與檢測(cè)技術(shù)4.傳感器的發(fā)展動(dòng)向（1）開(kāi)發(fā)新型傳感器（2）開(kāi)發(fā)新材料（3）微型化傳感器（4）傳感器多功能集成化（5）傳感器的智能化和網(wǎng)絡(luò)化

即微機(jī)電系統(tǒng)，是20世紀(jì)末興起的，本世紀(jì)初快速發(fā)展的高科技前沿領(lǐng)域，是當(dāng)前一個(gè)十分活躍的工程科學(xué)。它涉及多學(xué)科的交叉：如物理學(xué)、現(xiàn)代光學(xué)、現(xiàn)代力學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科，以及材料、機(jī)械、電子、信息等各工程技術(shù)學(xué)科。第五節(jié)微型機(jī)械的興起和應(yīng)用第五節(jié)微型機(jī)械的興起和應(yīng)用一、微型機(jī)械發(fā)展的起源1962年第一個(gè)硅微型壓力傳感器問(wèn)世。1965年斯坦福大學(xué)研制出硅腦電極探針。1987年美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校研制出轉(zhuǎn)子直徑為60～12μm的利用硅微型靜電機(jī)。21世紀(jì)美國(guó)能源部所屬的桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研制出微型發(fā)動(dòng)機(jī)。3MEMS的形成與發(fā)展1、MEMS的形成基礎(chǔ)與機(jī)械電子學(xué)的關(guān)系不是簡(jiǎn)單的提升基本組成相同機(jī)械電子學(xué)——機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)交叉MEMS——機(jī)/電/磁/光/聲/熱/液/氣/生/化等多學(xué)科交叉學(xué)科交叉的產(chǎn)物2、MEMS的發(fā)展MEMS發(fā)展的重要標(biāo)志制作水平方面——微馬達(dá)（靜電）應(yīng)用水平方面——微飛行器、微機(jī)器人20世紀(jì)60年代-，集成電路制造工藝，CD目前已達(dá)45nm，在1mm2內(nèi)有若干個(gè)G以上容量的單元電路體微加工、深槽加工技術(shù)發(fā)展，形成MEMS制造技術(shù)。典型代表：德國(guó)LIGA技術(shù)二、微型機(jī)械的實(shí)際應(yīng)用蜻蜓從昆蟲(chóng)類動(dòng)物身上找到了靈感，利用機(jī)械組件和電子電路打造出了一種微型機(jī)器蟲(chóng)，該微型機(jī)器蟲(chóng)可在1秒鐘內(nèi)可爬升1英尺（約30厘米）。荷蘭戴夫特技術(shù)大學(xué)，研發(fā)人員介紹微型的飛行昆蟲(chóng)機(jī)器人DelFlyMicro。這種機(jī)器人只有3g重、10cm長(zhǎng)，飛行速度卻可以達(dá)到18千米/小時(shí)，另外還可配備無(wú)線攝像四、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）1、定義：美國(guó)為微機(jī)電系統(tǒng)，即MEMS。由電子和機(jī)械元件組成的集成微器件、微系統(tǒng)，能將計(jì)算、傳感與執(zhí)行融合為一體，尺度在微米到毫米之間。日本為微型機(jī)械，是由只有幾毫米大小的功能元件組成的，它能夠執(zhí)行復(fù)雜、細(xì)微的工作。歐洲為微系統(tǒng)，微結(jié)構(gòu)產(chǎn)品具有微米級(jí)結(jié)構(gòu)并具有由微結(jié)構(gòu)形狀提供的技術(shù)功能。傳感器信號(hào)處理執(zhí)行器美國(guó)：微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）（MicroElectroMechanicalSystem）歐洲：微系統(tǒng)技術(shù)（MST）

（MicroSystemTechnology）日本：微機(jī)械（Micromachine）微機(jī)電系統(tǒng)的模型2、微型機(jī)械的兩個(gè)基本特征微小尺度系統(tǒng)集成3、微型機(jī)械與普通機(jī)械的不同兩者的設(shè)計(jì)和制作方法不同控制方法和工作方式不同與環(huán)境的關(guān)系不同不可忽視的尺度效應(yīng)五、微型機(jī)械中的IC工藝1.機(jī)械制造方法的概述2.微型機(jī)械加工的特點(diǎn)首先，微型機(jī)械加工精度其次，如何裝配微型機(jī)械第三，微型機(jī)械的價(jià)格問(wèn)題最后，系統(tǒng)的微型化3．常用的微型機(jī)械加工方法的分類第一類：使用傳統(tǒng)的超精加工方法加工微型機(jī)件（如；車、銑、刨、磨、鉆）第二類：利用成熟的IC（集成電路）加工工藝第三類：一些有應(yīng)用前景的技術(shù)。如LIGA工藝（光刻電鑄成型工藝）；STM（掃描隧道顯微技術(shù)）。MEMS典型產(chǎn)品的應(yīng)用MEMS在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。微傳感器、微閥、微泵、微控制器、微流控芯片等MEMS應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣MEMS從早期噴墨式打印機(jī)噴頭與汽車電子為最大宗應(yīng)用市場(chǎng)，到任天堂Wii推出后，MEMS應(yīng)用正式跨入消費(fèi)性電子領(lǐng)域。蘋(píng)果iPhone采用MEMS麥克風(fēng)、加速器等MEMS組件后，更讓市場(chǎng)看到MEMS應(yīng)用無(wú)限寬廣的可能性。MEMS組件應(yīng)用領(lǐng)域與主要廠商產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域主要廠商加速器安全氣囊、主動(dòng)式懸吊系統(tǒng)、GPS、硬盤防震應(yīng)用STM、Bosch、Freescale陀螺儀數(shù)字相機(jī)防手震系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)行動(dòng)導(dǎo)航推算法、游戲機(jī)運(yùn)動(dòng)感測(cè)方案ADI、村田(Murada)、Invensense打印機(jī)噴頭打印機(jī)與多功能事務(wù)機(jī)用打印機(jī)噴頭HP、SeikoEpson、Lexmark壓力傳感器醫(yī)療電子、輪胎用氣壓傳感器CanonMEMS麥克風(fēng)手機(jī)麥克風(fēng)、車用免持聽(tīng)筒裝置、網(wǎng)絡(luò)電話、助聽(tīng)器、脈搏傳感器Knowles、Omron、ADI光學(xué)MEMS家用投影機(jī)、微投影機(jī)TI、MicrovisionRFMEMS手機(jī)與無(wú)線網(wǎng)通應(yīng)用RFDM、SeikoEpson一、工業(yè)機(jī)器人概述1、定義:具有自動(dòng)控制的操作功能和移動(dòng)功能，能夠按照程序?qū)嵤└鞣N作業(yè)的用于工業(yè)的機(jī)械”?！白詣?dòng)控制的操作功能”是指在計(jì)算機(jī)或控制器控制下完成操作的功能?！耙苿?dòng)功能”可以是步行、無(wú)軌道、有軌道等各種形態(tài)?！澳軌虬凑粘绦?qū)嵤敝覆僮髂軌虺绦蚧?，如果變更程序則可以進(jìn)行其他種類的操作。第六節(jié)“鋼領(lǐng)工人”——工業(yè)機(jī)器人第一代機(jī)器人是示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人“尤尼梅特”、沃爾薩特蘭；不具有外界信息反饋能力。20世紀(jì)70年代，第二代機(jī)器人——適應(yīng)型機(jī)器人可感知外界環(huán)境，有判斷能力第三代機(jī)器人是智能機(jī)器人具有記憶、推理和決策能力2、工業(yè)機(jī)器的發(fā)展2、工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)首先，機(jī)器人具有人類不能達(dá)到的耐力和精確性能另一個(gè)長(zhǎng)處是不怕酷暑嚴(yán)寒，不怕高溫劇毒、不怕輻射和污染，不怕危險(xiǎn)，不怕“死”，干活快，縮短生產(chǎn)周期，減少生產(chǎn)成本。另外，由機(jī)器人、電腦、數(shù)控機(jī)床可以組成“柔性生產(chǎn)線”采用工業(yè)機(jī)器人可以組成無(wú)人工廠3、我國(guó)在工業(yè)機(jī)器人方面所取得的成績(jī)6000米水下機(jī)器人二、工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)造1、工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)（1）直角坐標(biāo)系機(jī)器人（2）圓柱坐標(biāo)系機(jī)器人（3）水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人（4）垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人2、工業(yè)機(jī)器人的組成按組成系統(tǒng)分類，工業(yè)機(jī)器人由執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)構(gòu)成。目前，有少數(shù)智能機(jī)器人，多數(shù)是那些具有執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人。（1）執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人完成握取工件（或工具）實(shí)現(xiàn)所需的各種運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部件1）手部2）腕部3）臂部4）機(jī)身5）行走機(jī)構(gòu)（2）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是向執(zhí)行系統(tǒng)各部件提供動(dòng)力的裝置。1）液壓式2）氣壓式3）電氣式4）機(jī)械式（3）控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人或機(jī)械手的指揮系統(tǒng)，它控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，讓執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照規(guī)定的要求進(jìn)行工作、并檢測(cè)其正確與否。1）點(diǎn)位控制2）連續(xù)軌跡控制三、工業(yè)機(jī)器人的控制

1、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的功能和組成工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)相當(dāng)于人的大腦，它指揮機(jī)器人的動(dòng)作，并協(xié)調(diào)機(jī)器人與生產(chǎn)系統(tǒng)之間的關(guān)系。控制系統(tǒng)為一種分級(jí)結(jié)構(gòu)，包括三級(jí)控制器：（1）作業(yè)控制器（2）運(yùn)動(dòng)控制器（3）驅(qū)動(dòng)控制器2、工業(yè)機(jī)器人控制方式3、程序控制方式工業(yè)機(jī)器人是按照預(yù)先確定的程序進(jìn)行順序動(dòng)作的自動(dòng)機(jī)械。在重復(fù)型操作機(jī)器人的工作過(guò)程中，如一個(gè)工作過(guò)程是由若干個(gè)步驟所構(gòu)成，則每個(gè)步驟稱為一個(gè)“程序步”。機(jī)器人控制中有三種信息：（1）順序信息（2）位置信息（3）時(shí)間信息4、運(yùn)動(dòng)控制方式（1）位置控制

1）點(diǎn)位控制方式

2）連續(xù)軌跡控制方式（2）速度控制機(jī)器人的行程要遵循一定的速度變化曲線。5、機(jī)器人的示教再現(xiàn)方式一是直接示教方式，即操作人員直接帶動(dòng)機(jī)器人的手臂依次通過(guò)預(yù)定的軌跡。這時(shí)，順序、位置、時(shí)間信息自動(dòng)記錄在存儲(chǔ)器中。另一種是間接示教方式，即操作人員通過(guò)手動(dòng)控制盒上的按鍵，編制機(jī)器人的動(dòng)作順序，確定位置、設(shè)定速度或限時(shí)。6、機(jī)器人計(jì)算機(jī)控制（1）計(jì)算機(jī)在機(jī)器人中的功能①人－機(jī)器人接口功能②軌跡運(yùn)算功能③伺服控制功能④傳感器信息的處理與判斷功能⑤故障監(jiān)視、診斷功能（2）采用計(jì)算機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)：①便于編制程序，簡(jiǎn)化示教操作，提高示教的自動(dòng)化程序②可使機(jī)器人平滑地跟蹤復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡，能適應(yīng)外界環(huán)境的變化，提高機(jī)器人的通用性和靈活性③計(jì)算機(jī)易實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器人的對(duì)話，且具有故障自動(dòng)檢測(cè)和診斷功能，使機(jī)器人的可靠性和安全性得到改進(jìn)④采用計(jì)算機(jī)，不僅可方便地實(shí)現(xiàn)機(jī)器人單機(jī)控制，還可進(jìn)而發(fā)展機(jī)器人群控系統(tǒng)，可以使多個(gè)機(jī)器人在