『壹』 工業機器人主要由哪幾部分組成各部分的作用是什麼
機器人由三大部分六個子系統組成。三大部分是機械部分、感測部分和控制部分。六個子系統是驅動系統、機械結構系統、感受系統、機器人一環境交換系統、人機交換系統和控制系統。
驅動系統,要使機器人運作起來,各需各個關節即每個運動自由度安置傳動裝置。這就是驅動系統。驅動系統可以是液壓傳動、氣壓傳動、電動傳動、或者把它們結合起來應用綜合系統,可以是直接驅動或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動進行間接傳動。
機械結構傳動,工業機器人的機械結構系統由機座、手臂、末端操作器三大部分組成,每一個大件都有若干個自由度的機械繫統。若基座不具備行走,則構成行走機器人;若基座不具備行走及彎腰,則構成單機器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端操作器是直接裝在手腕上的一個重要部件,它可以是二手指或多手指的手抓,也可以是噴漆槍、焊具等作業工具。
感受系統由內部感測器模塊和外部感測器模塊組成,用以獲得內部和外部環境狀態中有意義的信息。智能感測器的使用提高了機器人的機動性、適應性和智能化的水準。人類的感受系統對感知外部世界信息是極其靈巧的,然而,對於一些特殊的信息,感測器比人類的感受系統更有效。
機器人一環境交換系統是現代工業機器人雨外部環境中的設備互換聯系和協調的系統。工業機器人與外部設備集成為一個功能單元,如加工單元、焊接單元、裝配單元等。當然,也可以是多台機器人、多台機床或設備、多個零件存儲裝置等集成為一個去執行復雜任務的功能單元。
人工交換系統是操作人員與機器人控制並與機器人聯系的裝置,例如,計算機的標准終端,指令控制台,信息顯示板,危險信號報警器等。該系統歸納起來分為兩大類:指令給定裝置和信息顯示裝置。
控制系統的任務是根據機器人的作業指令程序以及感測器反饋回來的信號支配機器人的執行去完成規定的運動和功能。假如工業機器人不具備信息反饋特徵,則為開環控制系統;若具備信息反饋特徵,則為閉環控制系統。根據控制原理,控制系統可分為程序控制系統、適應性控制系統和人工智慧控制系統。根據控制運行的形式,控制系統可分為點位控制和軌跡控制。
『貳』 主要的機械傳動裝置及其作用
齒輪傳動:旋轉運動,精度高
齒條傳動:直線運動,精度高
皮帶傳動:內旋轉運動,精度低,沖擊容小
凸輪傳動:往復運動,順序動作
渦輪渦桿傳動:變比大,精度高
螺桿傳動:往復運動,精度高
鏈條傳動:精度低,結構簡單還有象電機帶活塞的,不知道叫什麼。
(非機械專業,答錯勿笑!)
『叄』 工業機器人各軸的運動是由什麼部件執行的
工業機器人各軸的運動是由驅動系統執行的
工業機器人的驅動系統是向執行系統各部件提供動力的裝置,包括驅動器和傳動機構兩部分,它們通常與執行機構連成一體。驅動器通常有電動、液壓、氣動裝置以及把它們結合起來應用的綜合系統。常用的傳動機構有諧波傳動、螺旋傳動、鏈傳動、帶傳動以及各種齒輪傳動等。
『肆』 AGV機器人的傳動機構都有哪些結構組成
工業AGV機器人的驅動源通過傳動部件來驅動關節的移動或轉動,從而實現機身、手臂和手腕的運動。因此,傳動部件是構成工業機器人的重要部件。根據傳動類型的不同,傳動部件可以分為兩大類:直線傳動機構和旋轉傳動機構。
一、直線傳動機構
工業機器人常用的直線傳動機構可以直接由汽缸或液壓缸和活塞產生,也可以採用齒輪齒條、滾珠絲杠螺母等傳動元件由旋轉運動轉換得到。
1、移動關節導軌
在運動過程中移動關節導軌可以起到保證位置精度和導向的作用。
移動關節導軌有五種:普通滑動導軌、液壓動壓滑動導軌、液壓靜壓滑動導軌、氣浮導軌和滾動導軌。
前兩種導軌具有結構簡單、成本低的優點,但是它必須留有間隙以便潤滑,而機器人載荷的大小和方向變化很快,間隙的存在又將會引起坐標位置的變化和有效載荷的變化;另外,這種導軌的摩擦系數又隨著速度的變化而變化,在低速時容易產生爬行現象等缺點。
第三種靜壓導軌結構能產生預載荷,能完全消除間隙,具有高剛度、低摩擦、高阻尼等優點,但是它需要單獨的液壓系統和回收潤滑油的機構。
第四種氣浮導軌的缺點是剛度和阻尼較低。
目前第五種滾動導軌在工業機器人中應用最為廣泛,包容式滾動導軌的結構,用支承座支承,可以方便地與任何平面相連,此時套筒必須是開式的,嵌入在滑枕中,既增強剛度也方便了與其他元件的連接。
2、齒輪齒條裝置
齒輪齒條裝置中,如果齒條固定不動,當齒輪轉動時,齒輪軸連同拖板沿齒條方向做直線運動。這樣,齒輪的旋轉運動就轉換成拖板的直線運動。拖板是由導桿或導軌支承的,該裝置的回差較大。
3、滾珠絲杠與螺母
在工業AGV機器人中經常採用滾珠絲杠,這是因為滾珠絲杠的摩擦力很小且運動響應速度快。
由於滾珠絲杠螺母的螺旋槽里放置了許多滾珠,絲杠在傳動過程中所受的是滾動摩擦力,摩擦力較小,因此傳動效率高,同時可消除低速運動時的爬行現象;在裝配時施加一定的預緊力,可消除回差。滾珠絲杠螺母里的滾珠經過研磨的導槽循環往復傳遞運動與動力。滾珠絲杠的傳動效率可以達到90%。
4、液(氣)壓缸
液(氣)壓缸是將液壓泵(空壓機)輸出的壓力能轉換為機械能、做直線往復運動的執行元件,使用液(氣)壓缸可以容易地實現直線運動。液(氣)壓缸主要由缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿和密封裝置等部件構成,活塞和缸筒採用精密滑動配合,壓力油(壓縮空氣)從液(氣)壓缸的一端進入,把活塞推向液(氣)壓缸的另一端,從而實現直線運動。通過調節進入液(氣)壓缸液壓油(壓縮空氣)的流動方向和流量可以控制液(氣)壓缸的運動方向和速度。
二、旋轉傳動機構
一般電動機都能夠直接產生旋轉運動,但其輸出力矩比所要求的力矩小,轉速比要求的轉速高,因此需要採用齒輪、皮帶傳送裝置或其他運動傳動機構,把較高的轉速轉換成較低的轉速,並獲得較大的力矩。運動的傳遞和轉換必須高效率地完成。並且不能有損於機器人系統所需要的特性,包括定位精度、重復定位精度和可靠性等。通過下列傳動機構可以實現運動的傳遞和轉換。
1、齒輪副
齒輪副不但可以傳遞運動角位移和角速度,而且可以傳遞力和力矩,一個齒輪裝在輸入軸上,另一個齒輪裝在輸出軸上,可以得到齒輪的齒數與其轉速成反比,輸出力矩與輸入力矩之比等於輸出齒數與輸入齒數之比。
2、同步帶傳動裝置
在工業AGV機器人中同步帶傳動主要用來傳遞平行軸間的運動。同步傳送帶和帶輪的接觸面都製成相應的齒形,靠嚙合傳遞功率。齒的節距用包絡帶輪時的圓節距t表示。
同步帶傳動的優點:傳動時無滑動,傳動比准確,傳動平穩;速比范圍大;初始拉力小;軸與軸承不易過載。但是,這種傳動機構的製造及安裝要求嚴格,對帶的材料要求也較高,因而成本較高。同步帶傳動適合於電動機和高減速比減速器之間的傳動。
3、諧波齒輪
目前工業機器人的旋轉關節有60%~70%都使用諧波齒輪傳動。
諧波齒輪傳動由剛性齒輪、諧波發生器和柔性齒輪三個主要零件組成。
工作時,剛性齒輪6固定安裝,各齒均布於圓周上,具有外齒圈2的柔性齒輪5沿剛性齒輪的內齒圈3轉動。柔性齒輪比剛性齒輪少兩個齒,所以柔性齒輪沿剛性齒輪每轉一圈就反向轉過兩個齒的相應轉角。
諧波發生器4具有橢圓形輪廓,裝在其上的滾珠用於支承柔性齒輪,諧波發生器驅動柔性齒輪旋轉並使之發生塑性變形。轉動時,柔性齒輪的橢圓形端部只有少數齒與剛性齒輪嚙合,只有這樣,柔性齒輪才能相對於剛性齒輪自由地轉過一定的角度。通常剛性齒輪固定,諧波發生器作為輸入端,柔性齒輪與輸出軸相連。
假設剛性齒輪有100個齒,柔性齒輪比它少兩個齒,則當諧波發生器轉50圈時,柔性齒輪轉1圈,這樣只佔用很小的空間就可以得到1∶50的減速比。通常將諧波發生器裝在輸入軸,把柔性齒輪裝在輸出軸,以獲得較大的齒輪減速比。
4、擺線針輪傳動減速器
擺線針輪傳動是在針擺傳動基礎上發展起來的一種新型傳動方式,20世紀80年代日本研製出了用於機器人關節的擺線針輪傳動減速器。
它由漸開線圓柱齒輪行星減速機構和擺線針輪行星減速機構兩部分組成。漸開線行星輪6與曲柄軸5連成一體,作為擺線針輪傳動部分的輸入。如果漸開線中心輪7順時針旋轉,那麼,漸開線行星齒輪在公轉的同時還逆時針自轉,並通過曲柄軸帶動擺線輪做平面運動。此時,擺線輪因受與之嚙合的針輪的約束,在其軸線繞針輪軸線公轉的同時,還將反方向自轉,即順時針轉動。同時,它通過曲柄軸推動行星架輸出機構順時針轉動。
『伍』 請闡述工業機器人關節傳動鏈的特點
工業機器人關節傳動鏈主要有齒輪傳動、同步帶和鏈傳動。
機器人關節傳動裝置的作用是將機械動力從驅動裝置轉移至執行元件。傳動裝置一般具有固定的傳動比。常用的基本傳動裝置包括齒輪組、行星齒輪、齒輪-齒條、蝸輪-蝸桿、同步帶、繩索、絲杠、連桿機構、專用減速部件(如RV減速器、諧波減速器)等種類。
在實際工程中,為滿足特定的設計要求,往往需要將各種基本傳動裝置組合起來使用。例如,在仿人機器人關節中採用的「伺服電機-行星齒輪-同步帶-諧波減速器-關節軸」的傳動方式。
每一個關節中都包含了電機、伺服驅動、諧波減速器、電機端編碼器、關節端位置感測器和力矩感測器,電機和減速器採用直連。
裝在工業機器人中的減速器主要有兩種:RV減速器和諧波減速器。「大關節,就好像人體的髖關節、肘關節,用RV減速器;小關節,就比如手腕,手指處,用諧波減速器。」而雙環傳動生產的是RV減速器。
『陸』 工業機器人主要有哪幾部分組成各部分的作用是什麼
1、工業機器人的構造
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。
2、工業機器人的分類
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。
『柒』 傳動裝置的作用是什麼
傳動裝置的作用是連接不在同一直線上的變速器輸出軸和主減速器輸入軸,並保證在兩軸之間的夾角和距離經常變化的情況下,仍能可靠地傳遞動力。
『捌』 工業機器人主要有哪幾部分組成各部分的作用是什麼
機器人由三大部分六個子系統組成。三大部分是機械部分、感測部分和控制部分。六個子系統是驅動系統、機械結構系統、感受系統、機器人一環境交換系統、人機交換系統和控制系統。
驅動系統,要使機器人運作起來,各需各個關節即每個運動自由度安置傳動裝置。這就是驅動系統。驅動系統可以是液壓傳動、氣壓傳動、電動傳動、或者把它們結合起來應用綜合系統,可以是直接驅動或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動進行間接傳動。
機械結構傳動,工業機器人的機械結構系統由機座、手臂、末端操作器三大部分組成,每一個大件都有若干個自由度的機械繫統。若基座不具備行走,則構成行走機器人;若基座不具備行走及彎腰,則構成單機器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端操作器是直接裝在手腕上的一個重要部件,它可以是二手指或多手指的手抓,也可以是噴漆槍、焊具等作業工具。
感受系統由內部感測器模塊和外部感測器模塊組成,用以獲得內部和外部環境狀態中有意義的信息。智能感測器的使用提高了機器人的機動性、適應性和智能化的水準。人類的感受系統對感知外部世界信息是極其靈巧的,然而,對於一些特殊的信息,感測器比人類的感受系統更有效。
機器人一環境交換系統是現代工業機器人雨外部環境中的設備互換聯系和協調的系統。工業機器人與外部設備集成為一個功能單元,如加工單元、焊接單元、裝配單元等。當然,也可以是多台機器人、多台機床或設備、多個零件存儲裝置等集成為一個去執行復雜任務的功能單元。
人工交換系統是操作人員與機器人控制並與機器人聯系的裝置,例如,計算機的標准終端,指令控制台,信息顯示板,危險信號報警器等。該系統歸納起來分為兩大類:指令給定裝置和信息顯示裝置。
控制系統的任務是根據機器人的作業指令程序以及感測器反饋回來的信號支配機器人的執行去完成規定的運動和功能。假如工業機器人不具備信息反饋特徵,則為開環控制系統;若具備信息反饋特徵,則為閉環控制系統。根據控制原理,控制系統可分為程序控制系統、適應性控制系統和人工智慧控制系統。根據控制運行的形式,控制系統可分為點位控制和軌跡控制。
『玖』 傳動裝置都有哪些作用
汽車傳動系的基本功能就是將發動機發出的動力傳給驅動車輪。它的首要任務就是與汽車發動機協同工作,以保證汽車能在不同使用條件下正常行駛,並具有良好的動力性和燃油經濟性,為此,汽車傳動系都具備以下的功能:
1、減速和變速:
我們知道,只有當作用在驅動輪上的牽引力足以克服外界對汽車的阻力時,汽車才能起步和正常行駛。由實驗得知,即使汽車在平直得瀝青路面上以低速勻速行駛,也需要克服數值約相當於1.5%汽車總重力得滾動阻力。以東風EQ1090E型汽車為例,該車滿載總質量為9290kg(總重力為91135N),其最小滾動阻力約為1367N。若要求滿載汽車能在坡度為30%的道路上勻速上坡行駛,則所要克服的上坡阻力即達2734N。東風EQ1090E型汽車的6100Q-1發動機所能產生的最大扭距為353Nm(1200-1400rpm)。假設將這以扭距直接如數傳給驅動輪,則驅動輪可能得到的牽引力僅為784N。顯然,在此情況下,汽車不僅不能爬坡,即使在平直的良好路面上也不可能勻速行駛。
另一方面,6100Q-1發動機在發出最大功率99.3kW時的曲軸轉速為3000rpm。假如將發動機與驅動輪直接連接,則對應這一曲軸轉速的汽車速度將達510km/h。這樣高的車速既不實用,也不可能實現(因為相應的牽引力太小,汽車根本無法啟動)。
2、減速作用:
為解決這些矛盾,必須使傳動系具有減速增距作用(簡稱減速作用),亦即使驅動輪的轉速降低為發動機轉速的若干分之一,相應地驅動輪所得到的扭距則增大到發動機扭距的若干倍。
汽車的使用條件,諸如汽車的實際裝載量、道路坡度、路面狀況,以及道路寬度和曲率、交通情況所允許的車速等等,都在很大范圍內不斷變化。這就要求汽車牽引力和速度也有相當大的變化范圍。對活塞式內燃機來說,在其整個轉速范圍內,扭距的變化范圍不大,而功率的及燃油消耗率的變化卻很大,因而保證發動機功率較大而燃油消耗率較低的曲軸轉速范圍,即有利轉速范圍很窄。為了使發動機能保持在翻譯公司有利轉速范圍內工作,而汽車牽引力和速度有能在足夠大的范圍內變化,應當使傳動系傳動比(所謂傳動比就是驅動輪扭距與發動機扭距之比以及發動機轉速與驅動輪轉速之比)能在最大值與最小值之間變化,即傳動系應起變速作用。
3、差速作用
當汽車轉彎行駛時,左右車輪在同一時間內滾過的距離不同,如果兩側驅動輪僅用以根剛性軸驅動,則二者角速度必然相同,因而在汽車轉彎時必然產生車輪相對於地面滑動的現象。這將使轉向困難,汽車的動力消耗增加,傳動系內某些零件和輪胎加速磨損。所以,我們需要在驅動橋內裝置具有差速作用的部件——差速器,使左右兩驅動輪可以以不同的角速度旋轉。
『拾』 為什麼工業機器人電機驅動常常要配套減速傳動裝置使用
這還是因為減速機的特性,在降低電機輸出扭矩的同時,可以增加其輸出扭矩。工業機器人所需要的速度一般不會太快的,這樣,獲得同樣扭矩的情況下,可以選用更小功率的電機。
減速裝置
一、減速裝置
減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪-蝸桿傳動所組成的獨立部件,常用作原動件與工作機之間的減速傳動裝置 。在原動機和工作機或執行機構之間起匹配轉速和傳遞轉矩的作用,在現代機械中應用極為廣泛。
二、分類
減速機在原動機和工作機或執行機構之間起匹配轉速和傳遞轉矩的作用,是一種相對精密的機械。使用它的目的是降低轉速,增加轉矩。它的種類繁多,型號各異,不同種類有不同的用途。減速器的種類繁多,按照傳動類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器;按照傳動級數不同可分為單級和多級減速器;按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器;按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速器。
三、特點
蝸輪蝸桿減速機的主要特點是具有反向自鎖功能,可以有較大的減速比,輸入軸和輸出軸不在同一軸線上,也不在同一平面上。但是一般體積較大,傳動效率不高,精度不高。
諧波減速機的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的,體積不大、精度很高,但缺點是柔輪壽命有限、不耐沖擊,剛性與金屬件相比較差。輸入轉速不能太高。
行星減速機其優點是結構比較緊湊,回程間隙小、精度較高,使用壽命很長,額定輸出扭矩可以做得很大。但價格略貴。齒輪減速機具有體積小,傳遞扭矩大的特點。
齒輪減速機在模塊組合體系基礎上設計製造,有極多的電機組合、安裝形式和結構方案,傳動比分級細密,滿足不同的使用工況,實現機電一體化。齒輪減速機傳動效率高,耗能低,性能優越。
擺線針輪減速機是一種採用擺線針齒嚙合行星傳動原理的傳動機型,是一種理想的傳動裝置,具有許多優點,用途廣泛,並可正反運轉。