工業(yè)機器人基本組成系統(tǒng)

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小組成員：

謝泳華梁江鋒夏家華李練川夏旭全黃茂添一體化083

7#2081.4工業(yè)機器人的基本組成及技術(shù)參數(shù)機器人的組成機器人的組成部分機械部分傳感部分控制部分機器人的組成系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)人機交互系統(tǒng)感受系統(tǒng)機器人－環(huán)境交互系統(tǒng)控制系統(tǒng)機器人系統(tǒng)組成人機交互系統(tǒng)控制系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)機械機構(gòu)系統(tǒng)機器人－環(huán)境交互系統(tǒng)感受系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)機器人系統(tǒng)組成分析機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制系統(tǒng)人機交互系統(tǒng)機器人－環(huán)境交互系統(tǒng)感受系統(tǒng)概念：要使機器人運行起來,需給各個關(guān)節(jié)即每個運動自由度安置傳動裝置1、驅(qū)動系統(tǒng)作用：提供機器人各部位、各關(guān)節(jié)動作的原動力驅(qū)動系統(tǒng)可以是液壓傳動、氣動傳動、電動傳動,或者把它們結(jié)合起來應(yīng)用的綜合系統(tǒng);可以是直接驅(qū)動或者是通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動機構(gòu)進行間接驅(qū)動。驅(qū)動系統(tǒng)機器人系統(tǒng)組成分析機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制系統(tǒng)人機交互系統(tǒng)機器人－環(huán)境交互系統(tǒng)感受系統(tǒng)2、機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)機身部分機身部分：如同機床的床身結(jié)構(gòu)一樣，機器人機身構(gòu)成機器人的基礎(chǔ)支撐。有的機身底部安裝有機器人行走機構(gòu)；有的機身可以繞軸線回轉(zhuǎn)，構(gòu)成機器人的腰。手臂部分手臂部分：分為大臂、小臂和手腕，完成各種動作。末端操作器末端操作器：可以是擬人的手掌和手指，也可以是各種作業(yè)工具，如焊槍、噴漆槍等。關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)：分為滑動關(guān)節(jié)和轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。實現(xiàn)機身、手臂各部分、末端操作器之間的相對運動。驅(qū)動系統(tǒng)機器人系統(tǒng)組成分析機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制系統(tǒng)人機交互系統(tǒng)機器人－環(huán)境交互系統(tǒng)感受系統(tǒng)3、感受系統(tǒng)1感受系統(tǒng)由內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成,用以獲取內(nèi)部和外部環(huán)境狀態(tài)中有意義的信息。2智能傳感器的使用提高了機器人的機動性、適應(yīng)性和智能化的水準。3智能傳感器的使用提高了機器人的機動性、適應(yīng)性和智能化的水準。4對于一些特殊的信息,傳感器比人類的感受系統(tǒng)更有效。驅(qū)動系統(tǒng)機器人系統(tǒng)組成分析機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制系統(tǒng)人機交互系統(tǒng)機器人－環(huán)境交互系統(tǒng)感受系統(tǒng)1、機器人-環(huán)境交互系統(tǒng)是實現(xiàn)工業(yè)機器人與外部環(huán)境中的設(shè)備相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。2、工業(yè)機器人與外部設(shè)備集成為一個功能單元如加工制造單元、焊接單元、裝配單元等。也可以是多臺機器人、多臺機床或設(shè)備、多個零件存儲裝置等集成為一個去執(zhí)行復雜任務(wù)的功能單元。4、機器人－環(huán)境交互系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)機器人系統(tǒng)組成分析機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制系統(tǒng)人機交互系統(tǒng)機器人－環(huán)境交互系統(tǒng)感受系統(tǒng)5、人機交互系統(tǒng)

人機交互系統(tǒng)是使操作人員參與機器人控制并與機器人進行聯(lián)系的裝置。該系統(tǒng)歸納起來分為兩大類:指令給定裝置和信息顯示裝置。驅(qū)動系統(tǒng)機器人系統(tǒng)組成分析機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制系統(tǒng)人機交互系統(tǒng)機器人－環(huán)境交互系統(tǒng)感受系統(tǒng)6、控制系統(tǒng)是根據(jù)程序和反饋信息控制機器人動作的中心。分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。自由度（Degreeoffreedom）：或者稱坐標軸數(shù)，是指描述物體運動所需要的獨立坐標數(shù)。手指的開、合，以

冗余自由度機器人

利用冗余自由度可以增加機器人的靈活性、躲避障礙物和改善動力性能。人的手臂(大臂、小臂、手腕)共有七個自由度,所以工作起來很靈巧,手部可回避障礙而從不同方向到達同一個目的點。

2．工作精度可以用精密度、正確度、和準確度三個參數(shù)來衡量。包括定位精度和重復定位精度。定位精度（Positioningaccuracy）：指機器人末端參考點實際到達的位置與所需要到達的理想位置之間的差距。重復性（Repeatability）或重復精度：指機器人重復到達某一目標位置的差異程度?；蛟谙嗤奈恢弥噶钕拢瑱C器人連續(xù)重復若干次其位置的分散情況。它是衡量一列誤差值的密集程度，即重復度。oo3．工作范圍:指機器人末端操作器所能到達的區(qū)域。工作空間（Workingspace）：機器人手腕參考點或末端操作器安裝點（不包括末端操作器）所能到達的所有空間區(qū)域，一般不包括末端操作器本身所能到達的區(qū)域。4．工作速度：指機器人各個方向的移動速度或轉(zhuǎn)動速度。這些速度可以相同，可以不同。5．承載能力：

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。表1.3PUMA562機器人的主要技術(shù)參數(shù)

圖

1.17PUMA562工業(yè)機器人

1.4.3工業(yè)機器人的坐標1.直角坐標／笛卡兒坐標／臺架型(3P)優(yōu)點：很容易通過計算機控制實現(xiàn)，容易達到高精度。缺點：妨礙工作,且占地面積大,運動速度低,密封性不好。直角坐標機器人的工作空間示意圖

2.圓柱坐標型(R2P)

優(yōu)點：且計算簡單;直線部分可采用液壓驅(qū)動,可輸出較大的動力;能夠伸入型腔式機器內(nèi)部。缺點：它的手臂可以到達的空間受到限制,不能到達近立柱或近地面的空間;直線驅(qū)動部分難以密封、防塵;后臂工作時,手臂后端會碰到工作范圍內(nèi)的其它物體。3.球坐標型(2RP)特點：中心支架附近的工作范圍大,兩個轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置容易密封,覆蓋工作空間較大。但該坐標復雜,難于控制,且直線驅(qū)動裝置仍存在密封及工作死區(qū)的問題。4.關(guān)節(jié)坐標型/擬人型(3R)關(guān)節(jié)機器人的關(guān)節(jié)全都是旋轉(zhuǎn)的,類似于人的手臂,工業(yè)機器人中最常見的結(jié)構(gòu)。它的工作范圍較為復雜。關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人5.平面關(guān)節(jié)型SCARA機器人常用于裝配作業(yè),