工業(yè)機器人課件工業(yè)機器人結構設計課件

第2章IR機械系統(tǒng)設計

1章回顧機器人機器人的分類娛樂性機器人工業(yè)用機器人服務用機器人1.1機器人概述綜合各種說法，機器人特性:擬人功能：模仿人或動物肢體動作的機器，能像人那樣使用工具的機械?？删幊蹋簷C器人具有智力或感覺與識別能力，可隨工作環(huán)境變化的需要而在編程。通用性：在執(zhí)行不同作業(yè)任務時，具有較好的通用性。ClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle視頻ClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle國內外主要的工業(yè)機器人生產廠商

日本的FANUC、日本的Yaskawa、日本的Denso等瑞典的ABBRobotics德國的KUKARoboter美國的AdeptTechnology、AmericanRobot、S-TRobotics等意大利COMAU英國的AutoTechRobotics以色列的RobogroupTek公司

中國新松機器自動化股份有限公司首鋼莫托曼機器人有限公司唐山松下

產業(yè)機器人有限公司視頻機器人介紹全球主要機器人介紹：FANUC

ClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle機器人的運動形式結構形式直角坐標式—雕刻、搬運、裝配關節(jié)坐標式—噴涂、焊接平面關節(jié)式—搬運、裝配圓柱坐標式—專用搬運球坐標式—專用

不常用工業(yè)機器人應用舉例APP1-COBRA800搬運APP4-SAM1搬運APP2-ASSEMBLY-ABSBRC裝配APP6-MS裝配APP3-IMPULSE視覺搬運APP5-DISPNSEM涂膠ONRLEG_HOPPINGTWOLEG_HOPPINGClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle工業(yè)機器人典型結構ClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleMOTOMANSV3X機器人的組成

注意：不同的書上，運動簡圖的符號表示可能不一樣。（a）表示手指（末端執(zhí)行器）；（b）表示垂直、升降運動；（c）表示水平伸縮運動；（d）表示回轉運動；（e）表示俯仰運動。附：工業(yè)機器人的結構機構運動簡圖直角坐標式圓柱坐標式球坐標式123456123456關節(jié)坐標式（a）直接驅動型（b）平行連桿型（c）偏置型（d）平面型ClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle機械系統(tǒng)----機身、手臂、末端操作器（EndEffector）（人的骨骼、手、臂、腿等）驅動系統(tǒng)----各種Actuators:電機、液壓缸、氣缸（人的肌肉）控制系統(tǒng)----指揮系統(tǒng)（人的大腦，硬件和軟件）檢測系統(tǒng)----各種Sensors（人的五官）1.3IR的組成與技術參數(shù)1.3.1IR的組成主要參數(shù)，工業(yè)機器人IR？1.3.2IR的技術參數(shù)(specifications)

1.自由度(DegreeofFreedom：DOF;Dimensions)：

2.精度：定位精度和重復定位精度3.工作范圍（Workingspace）：4.最大工作速度(Maxvelocity)5.承載能力(Ratedload)ClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle基本理論，工業(yè)機器人IR？運動學、動力學基本理論機構形式位姿描述、齊次變換運動學正逆解（D-H連桿坐標系）動力學問題工作空間、操作靈活性等問題坐標系……工業(yè)機器人所涉及的理論內容運動學、動力學基本理論運動規(guī)劃在線示教、離線編程和計算機控制機器人傳感器37學習機器人課程，探討？多思考，懂得查閱相關文獻；12學會利用相關軟件。方法建議多實踐。ABBRobotStudio軟件Webots機器人仿真軟件Webots是一款用于移動機器人建模、編程、和仿真的開發(fā)環(huán)境軟件。在Webots中，用戶可以設計各種復雜的結構，可以在軟件中對每個機器人選擇大量的虛擬傳感器和驅動器?？梢栽谶@種集成的環(huán)境或者是第三方的開發(fā)環(huán)境對機器人的控制器進行編程。機器人的行為完全可以通過現(xiàn)實環(huán)境中進行驗證。Webots目前已經在全世界1067所大學及科研院所中使用，為全世界的使用者節(jié)省了大量的開發(fā)時間。

工業(yè)機器人總體設計驅動機構機身和臂部設計腕部設計手部設計行走機構設計本章主要內容第2章IR機械系統(tǒng)設計ClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyleClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle第2章機器人結構設計基礎2.1本體基本結構2.2手部設計2.3腕部設計2.4臂部設計2.5行走機構一、機器人本體基本結構組成：1、傳動部件2、機身及行走機構3、臂部4、腕部5、手部2.1機器人本體的基本結構KUKA公司的工業(yè)機器人在工作2.1機器人本體的基本結構二、機器人本體基本結構特點：1、可以簡化成各連桿首尾相接、末端無約束的開式連桿系，連桿系末端自由且無支承，這決定了機器人的結構剛度不高，并隨連桿系在空間位姿的變化而變化。2.1機器人本體的基本結構二、機器人本體基本結構特點：2、開式連桿系中的每根連桿都具有獨立的驅動器，屬于主動連桿系，連桿的運動各自獨立，不同連桿的運動之間沒有依從關系，運動靈活。2.1機器人本體的基本結構二、機器人本體基本結構特點：3、連桿驅動扭矩的順態(tài)過程在時域中的變化非常復雜，且和執(zhí)行器反饋信號有關。連桿的驅動屬于伺服控制型，因而對機械傳動系統(tǒng)的剛度、間隙和運動精度都有較高的要求。2.1機器人本體的基本結構二、機器人本體基本結構特點：4、連桿系的受力狀態(tài)、剛度條件和動態(tài)性能都是隨位姿的變化而變化的，因此，極容易發(fā)生振動或出現(xiàn)其他不穩(wěn)定現(xiàn)象。2.1機器人本體的基本結構二、機器人本體基本結構特點：↑工作負載與自重的比值↑靜、動態(tài)剛度→↑定位精度、跟蹤精度→↓控制系統(tǒng)的要求、造價→↑機械系統(tǒng)設計的靈活性↑固有頻率→避開工作頻率→↑系統(tǒng)的穩(wěn)定性2.1機器人本體的基本結構2.