第七章__工业机器人.ppt

* * （3）极坐标机器人 机器人手臂的运动由一个直线运动和两个转动组成，即手臂的伸缩运动和绕垂直轴线的回转运动（回转运动）、绕水平轴线的回转运动（俯仰运动）。通常把回转及俯仰运动归属于机身。 特点：占地面积小、结构紧凑、位置精度尚可，但避障性差、有平衡问题 * * （4）关节坐标机器人 关节坐标机器人主要由立柱、大臂和小臂组成，立柱绕Z 轴做旋转运动，形成腰关节，立柱和大臂形成肩关节，大臂和小臂形成肘关节，大臂和小臂做俯仰运动。 特点：工作范围大，动作灵活，避障性好，但位置精度较低，有平衡问题，控制耦合较复杂 * 三个回转轴关节 * 2.按控制方式分 （1）点位控制(Point to Point) 机器人 运动为空间点到点之间的直线运动，不涉及两点之间的移动轨迹， 只在目标点处控制机器人末端执行器的位置和姿态。 特点：控制方式简单，适用于上下料、点焊等作业。 * （2）连续轨迹控制（Continuous Path） 机器人 运动轨迹可以是空间的任意连续曲线。 机器人在空间的整个运动过程都要控制， 末端执行器在空间任何位置都可以控制姿态。 * 3.按信息输入方式分 （1）人操作机械手 是一种由操作人员直接进行操作的具有几个自由度的机械手。 （2）固定程序机器人 按预先规定的顺序、条件和位置，逐步地重复执行给定的作业任务的机械手。 （3）可变程序机器人它与固定程序机器人基本相同，但其工作次序等信息易于修改。 * 特点： 结构简单，无独立控制系统，造价低廉，如附设在加工中心机床上的自动换刀机械手。 （4）程序控制机器人 具有 独立的控制系统，作业任务指令是由计算机程序向机器人提供的，其控制方式与数控机床一样。 特点： 结构复杂，工作范围大，定位精度高，通用性强，适用于不断变换生产品种的柔性制造系统。 * （5）示教再现机器人 这类机器人能够按照记忆装置存储的信息来复现由人示教的动作。其示教动作可自动地重复执行。 （6）智能机器人 采用传感器来感知工作环境或工作条件的变化，并借助其自身的决策能力，完成相应的工作任务。 flash * 五、 工业机器人的发展趋势 （1）提高工作速度和运动精度，减少自身重量和占地面积。 （2）加快机器人部件的标准化和模块化，将各种功能（回转、伸缩、俯仰、摆动等）机械模块与控制模块、检测模块组合成结构和用途不同的机器人。 （3）采用新型结构，如微动机构、多关节手臂、类人手指、新型行走机构等，以适应各种作业需要。 * （4）研制各种传感检测装置，如视觉、触觉、听觉和测距传感器等，来获取有关工作对象和外部环境的信息，使其具有模式识别的能力。 （5）利用人工智能的推理和决策技术，使机器人具有问题求解、动作规划等功能。 * 第二节 机械与驱动系统 工业机器人的机械系统又称机械操作臂，它主要由 末端执行器、 手腕、 手臂 机座 组成； * 1. 末端执行器 末端执行器则是直接执行作业任务的装置； 末端执行器的结构和尺寸是依据其不同作业任务要求来设计的，从而形成了多种多样的结构形式。 末端执行器安装在执行机构的手腕或手臂的机械接口上。 根据用途可分为 机械式夹持器、 吸附式末端执行器 专用工具三类。 * （1）机械式夹持器 机械式夹持器组成 ：手爪、传动机构、驱动装置等。 通过手爪的开、合动作实现对物料的夹持。 夹持圆柱形物料的机械式夹持器 1-手爪 2-传动机构 3-驱动装置 4-支架 5-物料 * 1）手爪 手爪是直接与物料接触的部件，夹持器松开和夹紧物料是通过手爪的张开和闭合来实现的。机械式夹持器的结构形式取决于被夹持物料的形状和特性。 2）传动机构 传动机构是向手爪传递运动和动力，以实现夹紧和松开动作的机构。 传动机构按其运动方式分为回转型和移动型，回转型又分为单支点回转型和双支点回转型。 3）驱动装置 驱动装置是向传动机构提供动力的装置，它一般有液压、气动、机械等驱动方式。 * * * （2）吸附式末端执行器 吸附式手部又分为气吸式和磁吸式： 气吸式手部利用真空吸力及负压吸力吸持工件，它适用于抓取薄片、易碎工件，通常吸盘由橡胶或塑料制成； 磁吸式手部利用电磁铁和永久磁铁的磁场力吸取具有磁性物质的小五金工件。 * （2）吸附式末端执行器 抓取物料时，碟形橡胶吸盘与物料表面接触，橡胶吸盘起到密封和缓冲两个作用，真空泵进行真空抽气，在吸盘内前形成负压，实现物料的抓取。 放料时，吸盘内通入大气，失去真空后，物料放下。 * （3）多指灵巧手 * 2. 手腕 手