《工业机器人》ppt课件

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1、第四章制造自动化技术第三节工业机器人一、概况工业机器人是一种可编程的智能型自动化设备，是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统。机器人是从初级到高级逐步完善起来的，它的发展过程可以分为三代。第一代机器人是目前工业中大量使用的示教再现型机器人，它主要由夹持器、手臂、驱动器和控制器组成。第二代机器人是带感觉的机器人，它具有一些对外部信息进行反馈的能力，诸如力觉、触觉、视觉等。机器人一词首先由捷克剧作家、小说家卡列尔·卡佩克使用并推荐给全世界。然后由另一位作家阿西莫夫在他的小说《我，机器人》中给机器人下了“机

2、器人学三定律”：机器人不得伤害人或由于故障而使人遭受不幸；机器人应执行人们所下达的指令，除非这些指令与第一定律相矛盾；机器人应能保护自己的生存，只要这种防护行为不与第一或第二定律相矛盾。后来又出现了补充的“机器人零定律：机器人必须保护人类的整体利益不受伤害，其它三条定律都是在这一前提下才能成立。1959年，英格伯格和德沃尔设计出了世界上第一台真正实用的工业机器人，名叫“尤尼梅特”。世界上第一台工业机器人“尤尼梅特”正在生产线上工作1961年，英格伯格和德沃尔筹办了世界上第一家专门生产机器人的工厂——“尤尼梅特”公司

3、。1961年，英格伯格也被人们誉为“工业机器人之父”。1954年，电子学家德沃尔获得了一项“可编程序机械手”的专利。1967年，日本引进了美国的工业机器人技术，经过消化、仿制、改进、创新，到1980年，机器人技术在日本取得了极大的成功与普及。80年代以来，国际机器人的发展速度平均保持在25％~30％年增长率，所生产的机器人主要用于改善恶劣的工作条件。我国机器人技术起步较晚，1987年，北京首届国际机器人展览会上，我国展出了10余台自行研制或仿制的工业机器人。经过“七五”、“八五”攻关，我国研制和生产的工业机器人已达

4、到了工业应用水平。二、工业机器人的定义1．国际上关于机器人的几种定义美国机器协会（RIA）：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过程序动作来执行各种任务，并具有编程能力的多功能操作机。日本工业机器人协会：工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行装置的、能够完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。国际标准化组织（ISO）：机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机，这种操作机具有几个轴，能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务。国家标准GB/T12643

5、－90将工业机器人定义为：工业机器是一种能自动定位控制，可重复编程的，多功能的、多自由度的操作机。能搬运材料、零件或操持工具，用以完成各种作业。三、工业机器人的结构工业机器人一般有以下几部分构成：机身部分：如同机床的床身结构一样，机器人机身构成机器人的基础支撑。有的机身底部安装有机器人行走机构；有的机身可以绕轴线回转，构成机器人的腰。手臂部分：分为大臂、小臂和手腕，完成各种动作。末端操作器：可以是拟人的手掌和手指，也可以是各种作业工具，如焊枪、喷漆枪等。关节：分为滑动关节和转动关节。实现机身、手臂各部分、末端操作器

6、之间的相对运动。工业机器人一般由主构架（手臂）、手腕、驱动系统、测量系统、控制器及传感器等组成。工业机器人不同于机械手。工业机器人具有独立的控制系统，可以通过编程实现动作程序的变化；而机械手只能完成简单的搬运、抓取及上下料工作，它一般作为自动机或自动线上的附属装置，工作程序固定不变。工业机器人的典型结构四、机器人的主要技术参数1．自由度：指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目。2．工作精度：包括定位精度和重复定位精度。可以用精密度、正确度、和准确度三个参数来衡量。定位精度：指机器人实际到达的位置和设计的理想位置之间的

7、差异。重复定位精度：指机器人重复到达某一目标位置的差异程度。3．工作范围：指机器人末端操作器所能到达的区域。5．承载能力：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。4．工作速度：指机器人各个方向的移动速度或转动速度。这些速度可以相同，可以不同。PUMA562工业机器人五、工业机器人的分类1．按用途分：工业机器人、空间机器人、水下机器人、军用机器人、排险救灾机器人、教学机器人和娱乐机器人等。2．按主要功能分：操作机器人：主要是模仿人的手和手臂的工作。移动机器人：工业生产中带有行走机构的机器人完成运输，上下料

8、等工作。信息机器人：主要指以计算机系统为基础的智能行为模拟装置。人机机器人：机器人和真人之间构成一个闭环系统。如假肢机器人。3．按技术级别分：第一代工业机器人：主要是示教再现控制的操作机器人。第二代工业机器人：具有感受功能的工业机器人。包括具有光觉、视觉、触觉、声觉等。第三代工业机器人：指智能化的高级机器人。4．按坐标系统来分：直角坐标型：只具有移动关节。圆