❶ 1:工業機器人定義及特點
工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置,它能自動執行工作,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。
它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。
特點:
1、可編程。
生產自動化的進一步發展是柔性啟動化。工業機器人可隨其工作環境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性製造過程中能發揮很好的功用,是柔性製造系統中的一個重要組成部分。
2、擬人化。
工業機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。
此外,智能化工業機器人還有許多類似人類的「生物感測器」,如皮膚型接觸感測器、力感測器、負載感測器、視覺感測器、聲覺感測器、語言功能等。感測器提高了工業機器人對周圍環境的自適應能力。
3、通用性。
除了專門設計的專用的工業機器人外,一般工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性。比如,更換工業機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執行不同的作業任務。
4、工業機器技術涉及的學科相當廣泛,歸納起來是機械學和微電子學的結合-機電一體化技術。
第三代智能機器人不僅具有獲取外部環境信息的各種感測器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智慧。
這些都是微電子技術的應用,特別是計算機技術的應用密切相關。因此,機器人技術的發展必將帶動其他技術的發展,機器人技術的發展和應用水平也可以驗證一個國家科學技術和工業技術的發展水平。
(1)機器人傳動裝置的特點擴展閱讀:
一、組成結構
工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構,包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構。
大多數工業機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅動系統包括動力裝置和傳動機構,用以使執行機構產生相應的動作;控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號,並進行控制。
工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作;球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮;關節型的臂部有多個轉動關節。
工業機器人按執行機構運動的控制機能,又可分點位型和連續軌跡型。點位型只控制執行機構由一點到另一點的准確定位,適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業;連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動,適用於連續焊接和塗裝等作業。
工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件,通過RS232串口或者乙太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。
示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅動系統,使執行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領動執行機構,按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。
在示教過程的同時,工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時,控制系統從程序存儲器中檢出相應信息,將指令信號傳給驅動機構,使執行機構再現示教的各種動作。示教輸入程序的工業機器人稱為示教再現型工業機器人。
具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業機器人,能在較為復雜的環境下工作;如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能,即成為智能型工業機器人。它能按照人給的「宏指令」自選或自編程序去適應環境,並自動完成更為復雜的工作。
二、技術原理
1、開放性模塊化的控制系統體系結構:
採用分布式CPU計算機結構,分為機器人控制器(RC),運動控制器(MC),光電隔離I/O控制板、感測器處理板和編程示教盒等。機器人控制器(RC)和編程示教盒通過串口/CAN匯流排進行通訊。
機器人控制器(RC)的主計算機完成機器人的運動規劃、插補和位置伺服以及主控邏輯、數字I/O、感測器處理等功能,而編程示教盒完成信息的顯示和按鍵的輸入。
2、模塊化層次化的控制器軟體系統:
軟體系統建立在基於開源的實時多任務操作系統Linux上,採用分層和模塊化結構設計,以實現軟體系統的開放性。整個控制器軟體系統分為三個層次:硬體驅動層、核心層和應用層。
三個層次分別面對不同的功能需求,對應不同層次的開發,系統中各個層次內部由若干個功能相對對立的模塊組成,這些功能模塊相互協作共同實現該層次所提供的功能。
3、機器人的故障診斷與安全維護技術:
通過各種信息,對機器人故障進行診斷,並進行相應維護,是保證機器人安全性的關鍵技術。
4、網路化機器人控制器技術:
當前機器人的應用工程由單台機器人工作站向機器人生產線發展,機器人控制器的聯網技術變得越來越重要。
控制器上具有串口、現場匯流排及乙太網的聯網功能。可用於機器人控制器之間和機器人控制器同上位機的通訊,便於對機器人生產線進行監控、診斷和管理。
❷ 機器人主要的特點和功能
機器人(Robot)是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮,又可以運行預先編排的程序,也可以根據以人工智慧技術制定的原則綱領行動。它的任務是協助或取代人類工作的工作,例如生產業、建築業,或是危險的工作。
1.機器人;自動控制裝置;遙控裝置
2.機械呆板的人,機器般工作的
它是高級整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產物。在工業、醫學、農業、建築業甚至軍事等領域中均有重要用途。
國際上對機器人的概念已經逐漸趨近一致。一般來說,人們都可以接受這種說法,即機器人是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。聯合國標准化組織採納了美國機器人協會給機器人下的定義:「一種可編程和多功能的操作機;或是為了執行不同的任務而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統。」它能為人類帶來許多方便之處!
robot,原為robo,意為奴隸,即人類的僕人。作家羅伯特創造的詞彙。
組成部分
機器人一般由執行機構、驅動裝置、檢測裝置和控制系統和復雜機械等組成。
驅動裝置
是驅使執行機構運動的機構,按照控制系統發出的指令信號,藉助於動力元件使機器人進行動作。它輸入的是電信號,輸出的是線、角位移量。機器人使用的驅動裝置主要是電力驅動裝置,如步進電機、伺服電機等,此外也有採用液壓、氣動等驅動裝置。
檢測裝置
是實時檢測機器人的運動及工作情況,根據需要反饋給控制系統,與設定信息進行比較後,對執行機構進行調整,以保證機器人的動作符合預定的要求。作為檢測裝置的感測器大致可以分為兩類:一類是內部信息感測器,用於檢測機器人各部分的內部狀況,如各關節的位置、速度、加速度等,並將所測得的信息作為反饋信號送至控制器,形成閉環控制。一類是外部信息感測器,用於獲取有關機器人的作業對象及外界環境等方面的信息,以使機器人的動作能適應外界情況的變化,使之達到更高層次的自動化,甚至使機器人具有某種「感覺」,向智能化發展,例如視覺、聲覺等外部感測器給出工作對象、工作環境的有關信息,利用這些信息構成一個大的反饋迴路,從而將大大提高機器人的工作精度。
控制系統
一種是集中式控制,即機器人的全部控制由一台微型計算機完成。另一種是分散(級)式控制,即採用多台微機來分擔機器人的控制,如當採用上、下兩級微機共同完成機器人的控制時,主機常用於負責系統的管理、通訊、運動學和動力學計算,並向下級微機發送指令信息;作為下級從機,各關節分別對應一個CPU,進行插補運算和伺服控制處理,實現給定的運動,並向主機反饋信息。根據作業任務要求的不同,機器人的控制方式又可分為點位控制、連續軌跡控制和力(力矩)控制。
❸ 工業機器人橫向和縱向部件採用什麼方式傳動安裝特點是什麼
工業機器人的坐標形式主要有直角坐標型、圓柱坐標型、球坐標型、關節坐標型和平面關節型。
直角坐標機器人的工作范圍是長方形形狀;圓柱坐標機器人的工作范圍是圓柱體形狀;球坐標機器人的工作范圍是球面一部分狀。
工業機器人的參考坐標系主要有關節坐標系、工具參考坐標系、全局參考系坐標系。
工業機器人的傳動機構是向手指傳遞運動和動力,該機構根據手指的開合動作特點可以分為回轉型和移動型。
吸附式取料手靠吸附力取料,根據吸附力的不同分為磁吸附和氣吸附兩種。氣吸附式取料手是利用吸盤內的壓力和大氣壓之間的壓力差而工作。按形成壓力差的方法,可分為真空吸盤吸附、氣流負壓氣吸附、擠壓排氣負壓氣吸附幾種。
手臂是機器人執行機構的重要部件,它的作用是支待手腕並將被抓取的工件運送到指定位置上,一般機器人的手臂有3個自由度,即手臂的伸縮升降及橫向移動、回轉運動和復合運動。
機器人的底座可分為固定式和移動式兩種。
❹ 工業機器人按結構形式分為哪幾種它們的特點是什麼適用在哪些場合。
工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構,包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅動系統包括動力裝置和傳動機構,用以使執行機構產生相應的動作;控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號,並進行控制。 工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作;球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮;關節型的臂部有多個轉動關節。 工業機器人按執行機構運動的控制機能,又可分點位型和連續軌跡型。點位型只控制執行 機構由一點到另一點的准確定位,適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業;連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動,適用於連續焊接和塗裝等作業。
❺ 智能機器人的運動雲台齒輪傳動有哪些特點
運動雲台齒輪傳動的特點:齒輪傳動之所以成為最重要、最常見的傳動方式,是因為其具有傳動比恆定、傳動效率高、圓周速度快、傳遞功率范圍大和使用壽命長等優點,它可以傳遞空間任意兩軸之間的運動,且結構緊湊。齒輪傳動的缺點在於製造和安裝的精度要求高,成本較高,精度低時雜訊較大,不適用於兩軸距離較遠時的傳動,且無過載保護作用。
❻ 什麼是機器人直接驅動方式,間接驅動方式各有什麼特點
機器人常用的驅動方式主要有液壓驅動、氣壓驅動和電氣驅動三種基本類型。
液壓驅動方式
液壓驅動的特點是功率大,結構簡單,可以省去減速裝置,能直接與被驅動的連桿相連,響應快,伺服驅動具有較高的精度,但需要增設液壓源,而且易產生液體泄漏,故目前多用於特大功率的機器人系統。
優點:
(1)液壓容易達到較高的單位面積壓力體積較小,可以獲得較大的推力或轉矩。
(2)液壓系統介質的可壓縮性小,工作平穩可靠,並可得到較高的位置精度。
(3)液壓傳動中,力、速度和方向比較容易實現自動控制。
(4)液壓系統採用油液作介質,具有防銹性和自潤滑性能,可以提高機械效率,使用壽命長。
缺點:
(1)油液的粘度隨溫度變化而變化,這將影響工作性能。高溫容易引起燃燒、爆炸等危險。
(2)液體的泄漏難於克服,要求液壓元件有較高的精度和質量,故造價較高。
(3)需要相應的供油系統,尤其是電液伺服系統要求嚴格的濾油裝置,否則會引起故障。
氣壓驅動方式
氣壓驅動的能源、結構都比較簡單,但與液壓驅動相比,同體積條件下功率較小,而且速度不易控制,所以多用於精度不高的點位控制系統。
優點:(1)壓縮空氣粘度小,容易達到高速(1m/s)。
(2)利用工廠集中的空氣壓縮機站供氣,不必添加動力設備。
(3)空氣介質對環境無污染,使用安全,可直接應用於高溫作業。
(4)氣動元件工作壓力低,故製造要求也比液壓元件低。
缺點:
(1)壓縮空氣常用壓力為0.4~0.6MPa,若要獲得較大的壓力,其結構就要相對增大。
(2)空氣壓縮性大,工作平穩性差,速度控制困難,要達到准確的位置控制很困難。<br />
(3)壓縮空氣的除水問題是一個很重要的問題,處理不當會使鋼類零件生銹,導致機器人失靈。此外,排氣還會造成雜訊污染。
電氣驅動方式
電氣驅動所用能源簡單,機構速度變化范圍大,效率高,速度和位置精度都很高,且具有使用方便、雜訊低和控制靈活的特點。
❼ 機器人上常用的諧波傳動特點和優點
1.結構簡單,體積小,重量輕2. 傳動比大
3.同時嚙合的齒數多4.承載能力大5.運動精度高6.運動平穩,無沖擊,雜訊小7.齒側間隙可以調整8.傳動效率高9.可實現向密閉空間傳遞運動及動力10.可實現高增速運動11.同軸性好12.方便的實現差速傳動
優點:1尺寸小,慣量低2因為誤差均布在多個嚙合點上,傳動精度高3因為預載嚙合傳動側隙非常小4因為多齒嚙合傳動具有高阻尼特性
❽ 工業機器人常用的傳動裝置有哪一些類型
工業機器人常用的傳動裝置:軸承、齒輪、減速器、帶傳動、纜繩
軸承作用:支撐機械旋轉體,用以降低設備在傳動過程中的機械載荷摩擦系數,影響著機器人運轉平穩性,重復定位精度,動作精確度。
直齒輪或斜齒輪作用:為機器人提供了密封的、維護成本低的動力傳遞,它們應用於機器人手腕;
大直徑的轉盤齒輪作用:用於大型機器人的基座關節,用以提供高剛度來傳遞高轉矩;
雙齒輪驅動作用:被用來提供主動的預緊力,常被應用於大型龍門式機器人和軌道機器人;
蝸輪蝸桿作用:被應用於低速機器人或機器人的末端執行器中。
行星齒輪作用:降低轉速增大扭矩和降低負載/電機的轉動慣量比,常應用於伺服電機、步進電機與直流電機等傳動系統;
減速器:減速機是工業機器人三大重要構件之一。
同步帶傳動作用:常用於兩個減速機之間,同步帶傳動的帶輪和傳動帶之間沒有相對滑動,能夠保證嚴格的傳動比。
纜繩作用:使驅動器布置在機器人機座附近,從而提高動力學效率,多用於多關節柔性手爪。
❾ 智能機器人的運動雲台鏈傳動有哪些特點
運動雲台鏈傳動的特點:鏈傳動的優點是沒有彈性滑動、平均傳動比准確、傳動效率較高、鏈條對軸的拉力較小、可以在較惡劣的條件下工作、承載能力大、製造與安裝精度要求較低、軸間距較大且結構簡單。鏈傳動的缺點是瞬時傳動比不恆定、傳動的平穩性差、雜訊較大、磨損後易發生跳齒和脫鏈、急速反向轉動的性能差,不適用於過小的軸間距和有急速換向的傳動。