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《工业机器人技术(第三版)课后答案-郭洪红主编》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第一章课后习题1、工业机器人定义:是机器人的一种,由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间内完成各种作业的机电一体化的自动化生产设备。2、工业机器人应用场合及其特点:①恶劣工作环境及危险工作(有害健康并可能危及生命,或不安全因素大不宜于人去从事的作业)②特殊作业场合和极限作业(对人类力所不及的作业)③自动化生产领域(早期工业机器人再生产主要用于上下料、点焊和喷漆,随柔性自动化出现扮演更重要角色)3、说明工业机器人的基本组成及各部分之间的关系。答:工业机器人由三大部分六个子系
2、统组成。三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人—环境交互系统、人机交互系统和控制系统。关系由右图表明:4、简述工业机器人各参数的定义:自由度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。答:自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)的开合自由度。重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力,可以用标准偏差这个统计量来表示,它是衡量一列误差值的密集度(即重复度)。工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也叫工作区域。工作
3、速度一般指工作时的最大稳定速度。承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。承载能力不仅指负载,而且还包括了机器人末端操作器的质量。5、按坐标形式分类及特点:①直角坐标型(这种机器人在x、y、z轴上的运动是独立的,运动方程可独立处理,且方程是线性的,因此,很容易通过计算机控制实现;它可以两端支撑,对于给定的结构长度,刚性最大;它的精度和位置分辨率不随工作场合而变化,容易达到高精度。但它的操作范围小,手臂收缩的同时又向相反的方向伸出,即妨碍工作,且占地面积大,运动速度低,密封性不好。工作范围是立方体型)②圆柱坐标型(
4、这种机器人可以绕中心轴旋转一个角,工作范围可以扩大,且计算简单;直线部分可采用液压驱动,可输出较大的动力;能够伸入型腔式机器内部。但它的手臂可以到达的空间受到限制,不能到达近立柱或近地面的空间;直线驱动部分难以密封、防尘;后臂工作时,手臂后端会碰到工作范围内的其它物体。工作范围是圆柱形)③球坐标型(这种机器人可以绕中心轴旋转,中心支架附近的工作范围大,两个转动驱动装置容易密封,覆盖工作空间较大。但该坐标复杂,难于控制,且直线驱动装置仍存在密封及工作死区的问题。工作范围是球缺形)④关节坐标型(关节机器人的关节全都是旋转的,类似于人的手
5、臂,是工业机器人中最常见的结构。工作范围较复杂)⑤平面关节型(这种机器人可看做是关节坐标式机器人的特例,它只有平行的肩关节和肘关节,关节轴线共面。)6、SCARA机器人:在x-y平面上的运动有较大的柔性,而沿z轴有很强的刚性,所以它具有选择性的柔性。用于装配作业。7、运动副分类:①转动副-R②移动副-P③螺旋副-H④圆柱副-C⑤球面副-S⑥平面副-E⑦万向铰-U第二章课后习题1、工业机器人的手部特点及分类:工业上的机器人的手一般称之为末端操作器,它是机器人直用于抓取和握紧(吸附)专用工具(如喷枪、扳手、焊具、喷头等)进行操作的部件。
6、具有模仿人手动作的功能,并安装于机器人手臂的前端。分类:(1)夹钳式取料手;(2)吸附式取料手;(3)专用操作器及转换器;(4)仿生多指灵巧手。2、磁力吸盘原理:电磁铁工作原理如图2.16(a)所示。当线圈1通电后,在铁心2内外产生磁场,磁力线穿过铁心,空气隙和衔铁3被磁化并形成回路,衔铁受到电磁吸力的作用被牢牢吸住。实际使用时,往往采用如图2.16(b)所示的盘式电磁铁,衔铁是固定的,衔铁内用隔磁材料将磁力线切断,当衔铁接触磁铁物体零件时,零件被磁化形成磁力线回路,并受到电磁吸力而被吸住。3、真空吸盘分类:1真空吸盘。负压的真空吸
7、盘控制系统,真空的采用,能保证吸盘内持续产生负压,所以这种吸盘比其它形式吸盘吸力大。2、气流负压吸盘。压缩空气进入喷嘴后,利用伯努利效应使橡胶皮腕内产生负压。3、挤气负压吸盘。当吸盘压向工件表面时,将吸盘内空气挤出松开时,去除压力,吸盘恢复弹性变形使吸盘内腔形成负压,将工件牢牢吸住,机械手即可进行工代搬运到达自标位置后,或用碰撞力P或用电磁力使压盖动作破坏吸盘腔内的负压,释放工件。4、R、B、Y关节,RPY运动:R关节是一种翻转(Roll)关节。B关节是一种折曲(Bend)关节。Y关节是一种偏转(Yaw)关节。具有俯仰、偏转和翻转运
8、动,即RPY运动。5、行走机构及特点:行走机构分为固定轨迹式和无固定轨迹式。无固定轨迹式又分为与地面连续接触(包括轮式和履带式)和与地面间断接触(步行式)。轮式在平地上行驶比较方便,履带式可以在泥泞道路上和沙漠中行驶。步行式有很大的适