機器人機械結構介紹演示文稿

機器人機械結構介紹演示文稿當前1頁，總共20頁。機器人機械結構介紹當前2頁，總共20頁。內容簡介機器人系統(tǒng)組成相關術語及性能指標機械手機器人運動機構移動機器人當前3頁，總共20頁。機器人系統(tǒng)組成如圖所示，機器人由機械部分、傳感部分、控制部分三大部分組成。這三大部分可分成驅動系統(tǒng)、機械結構系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機器人一環(huán)境交互系統(tǒng)、人機交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)六個子系統(tǒng)。

當前4頁，總共20頁。機器人系統(tǒng)組成當前5頁，總共20頁。驅動系統(tǒng)要使機器人運行起來，需給各個關節(jié)即每個運動自由度安置傳動裝置，這就是驅動系統(tǒng)．感受系統(tǒng)它由內部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成,獲取內部和外部環(huán)境狀態(tài)中有意義的信息．智能傳感器的使用提高了機器人的機動性、適應性和智能化的水準．人類的感受系統(tǒng)對感知外部世界信息是極其靈巧的，然而，對于一些特殊的信息，傳感器比人類的感受系統(tǒng)更有效．機器人一環(huán)境交互系統(tǒng)是實現機器人與外部環(huán)境中的設備相互聯系和協調的系統(tǒng)．機器人與外部設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。人一機交互系統(tǒng)是人與機器人進行聯系和參與機器人控制的裝置：指令給定裝置和信息顯示裝置．機器人系統(tǒng)組成當前6頁，總共20頁?？刂葡到y(tǒng)

控制系統(tǒng)的任務是根據機器人的作業(yè)指令程序以及從傳感器反饋回來的信號，支配機器人的執(zhí)行機構去完成規(guī)定的運動和功能．如果機器人不具備信息反饋特征，則為開環(huán)控制系統(tǒng)；具備信息反饋特征，則為閉環(huán)控制系統(tǒng)．根據控制原理可分為程序控制系統(tǒng)，適應性控制系統(tǒng)和人工智能控制系統(tǒng)．根據控制運動的形式可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制。機器人系統(tǒng)組成當前7頁，總共20頁。相關術語及性能指標關節(jié)（Joint）：即運動副，允許機器人手臂各零件之間發(fā)生相對運動的機構。連桿（Link）：機器人手臂上被相鄰兩關節(jié)分開的部分。當前8頁，總共20頁。自由度（Degreeoffreedom）：或者稱坐標軸數，是指描述物體運動所需要的獨立坐標數。手指的開、合，以及手指關節(jié)的自由度一般不包括在內。剛度（Stiffness）：機身或臂部在外力作用下抵抗變形的能力。它是用外力和在外力作用方向上的變形量（位移）之比來度量。相關術語及性能指標定位精度（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。當前9頁，總共20頁。重復性（Repeatability）或重復精度：在相同的位置指令下，機器人連續(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。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。相關術語及性能指標當前10頁，總共20頁。機械手機械手的操作動作機械手的動作形態(tài)是由三種不同的單動作——旋轉、回轉、伸縮組合而成的。旋轉和回轉是指運動機構產生相對運動。旋轉是轉動部件的軸線和轉動軸同軸；回轉是轉動部件的軸線與轉動軸不同軸。伸縮是指運動機構產生直線運動。

當前11頁，總共20頁。根據單元動作組合方式的不同，機械手的動作形態(tài)一般歸納為以下四種坐標類型：①直角坐標型②圓柱坐標型③極坐標型④多關節(jié)型。

直角坐標型機械手可以在三個互相垂直的方向上作直線伸縮運動，這類機械手各個方向的運動是獨立的，計算和控制比較方便，但占地面積大，限于特定的應用場合。

機械手當前12頁，總共20頁。圓柱坐標型機械手有一個圍繞基座軸的旋轉運動和兩個在相互垂直方向上的直線伸縮運動。它適用于采用油壓(或氣壓)驅動機構，在操作對象位于機器人四周的情況下，操作最為方便。極坐標型機械手的動作形態(tài)包括圍繞基座軸的旋轉，一個回轉和一個直線伸縮運動，其特點類似于圓柱型機械手。機械手當前13頁，總共20頁。多關節(jié)型機械手最接近于人臂的構造。它主要由多個回轉或旋轉關節(jié)所組成，一般都采用電機驅動機構。運用不同的關節(jié)連接方式，可以完成各種復雜的操作。由于具有占地面積小，動作范圍大，空間移動速度快而靈活等特點，多關節(jié)型機械手在各種智能機器人中被廣為采用。機械手當前14頁，總共20頁。PUMA一262機器人機構機器人運動機構當前15頁，總共20頁。上圖是PUMA系列一種較小的機器人PUMA一262機器人機構(操作機)的外形直觀圖。它有一個立柱，可以垂直回轉，稱作腰關節(jié)，也稱1軸。有大臂、小臂，它們的回轉軸稱作肩關節(jié)(2軸)和肘關節(jié)(3軸)。這3個軸和桿，構成了該機器人的位置機構(又稱主關節(jié)軸組)，即由他們的幾何參數

(桿長和偏距)和運動參數(關節(jié)軸的轉角)決定手腕(參考點)的空間活動范圍(工作空間)。手腕具有3個互相垂直的回轉軸(4、5、6軸)，它們是姿態(tài)機構(又稱副關節(jié)軸組)，即它們的轉角確定著工具(圖中未畫)的空間姿態(tài)。PUMA262型機器人具有六個自由度，可以進行復雜空間曲面的弧焊作業(yè)。機器人運動機構當前16頁，總共20頁。6個關節(jié)軸由6個獨立的電機驅動，由圖可以看出，電機1通過兩對齒輪傳動帶動立柱回轉；電機2通過聯軸器、一對圓錐齒輪和一對圓柱齒輪帶動齒輪Z，齒輪Z繞與立柱固聯的齒輪Z轉動，于是形成了大臂相對于立柱的回轉運動；電機3通過兩個聯軸器和一對圓錐齒輪、兩對圓柱齒輪驅動小臂相對于大臂回轉；電機4先通過一對圓柱齒輪、兩個聯軸器和另一對圓柱齒輪驅動手腕相對于小臂回轉；電機5通過聯軸器、一對圓柱齒輪、一對圓錐齒輪驅動手腕相對于小臂擺動；電機6通過聯軸器、兩對圓錐齒輪和一對圓柱齒輪驅動機器