《工业机器人》教学ppt课件

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1、工业机器人2科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。一、工业机器人的定义3机器人的四大特征仿生特征：模仿人的肢体动作自动特征：自动完成作业任务柔性特征：对作业具有广泛适应性智能特征：具有对外界的感知能力4一、工业机器人的定义在工业领域内应用的机器人我们称为工业机器人。通常对工业机器人的定义是：工业机器人是一种能模拟人的手、臂的部分动作,按照预定的程序、轨迹及

2、其它要求,实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置。5工业机器人以刚性高的机械手臂为主体，与人相比，可以有更快的运动速度，可以搬更重的东西，而且定位精度相当高。它可以很据外部来的信号，自动进行各种操作。工业机器人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，是典型的机电一体化的产品。工业机器人在实现智能化、多功能化、柔性自动化生产、提高产品质量、代替人在恶劣环境条件下工作中发挥重大作用。一工业机器人的定义6二、工业机器人的组成7二工业机器人的组成各组成部分关系控制系统驱动系统执行机构操作对

3、象检测系统8二、工业机器人的组成执行机构：一种具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或执行其他操作的机械装置，通常包括：机座、手臂、手腕和末端执行器；9二、工业机器人的组成(1)末端执行器（或称手部）是机器人直接执行工作的装置，可安装夹持器、工具、传感器等。夹持器可分为机械夹紧、真空抽吸、液压夹紧、磁力吸附等。在手部安装的某些专用工具，如焊枪、喷枪、电钻、螺钉螺帽拧紧器等，可视为专用的特殊手部。10二、工业机器人的组成(2)手腕手腕是连接手臂和末端执行器的部件，用以调整末端执行器的方位和姿态

4、。(3)手臂手臂是支承手腕和末端执行器的部件。它由动力关节和连杆组成，用来改变末端执行器的空间位置。(4)机座机座是工业机器人的基础部件，承受相应的载荷，机座分为固定式和移动式两类。11二、工业机器人的组成2、控制系统是机器人的大脑，支配着机器人按规定的程序运动，并记忆人们给予的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度等)，同时按其控制系统的信息控制执行机构按规定要求动作。12二、工业机器人的组成采用计算机控制的工业机器人，控制系统分成决策级、策略级和执行级三级。决策级的功能是识别环境、建立模型、

5、将作业任务分解为基本动作序列；策略级将基本动作变为关节坐标协调变化的规律，分配给各关节的伺服系统；执行级给出各关节伺服系统的具体指令。13二、工业机器人的组成3.驱动系统驱动系统是按照控制系统发出的控制指令将信号放大，驱动执行机构运动的传动装置。常用的有电气、液压、气动和机械等四种驱动方式。有些机器人采用这些驱动方式的组合,如电—液混合驱动和气—液混合驱动等驱动方式。14二、工业机器人的组成4、位置检测系统主要检测工业机器人执行系统的运动位置、状态，并随时将执行系统的实际位置反馈给控制系统，并与设

6、定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，使执行系统以一定放入精度达到设定位置状态。常用力、位置、触觉、视觉等传感器15工业机器人的性能特征影响着机器人的工作效率和可靠性。在设计和选用机器人时应考虑如下几个性能指标：(1)自由度。工业机器人的运动自由度是指各关节在三维空间对于固定坐标系具有的独立运动。各关节自由度的总和就是工业机器人的自由度数。三、工业机器人的性能特征16工业机器人的性能特征1718工业机器人的性能特征19工业机器人的性能特征自由度数越高，机器人可以完成的动作越复杂，通用性越强，

7、应用范围也越广。每个自由度需要一个伺服轴进行驱动，相应地带来的技术困难也越大。一般情况下，通用工业机器人有3～6个自由度。20(2)工作空间。工作空间是指机器人应用手爪进行工作的空间范围。机器人的工作空间主要取决于臂部的自由度和每个关节的运动范围。腕部的自由度主要用来调整手部在空间的方位。手指的开闭动作，仅用于夹放工件或工夹具，它不改变工件或工夹具的空间位置和方位，所一般不计入机器人的自由度数。21直角坐标机器人的工作空间是一个矩形空间，圆柱坐标机器人的工作空间是一圆柱体，而球坐标机器人的工作空间

8、是一个球体。22(3)提取重力。提取的重力是反映机器人负载能力的一个参数，根据提取重力的不同，可将机器人分为：①微型机器人，提取重力在10N以下；②小型机器人，提取重力为10～50N；③中型机器人，提取重力为50～300N；④大型机器人，提取重力为300～500N；⑤重型机器人，提取重力在500N以上。目前实际应用机器人一般为中、小型机器人。23(4)运动速度。运动速度影响机器人的工作效率，它与机器人所提取的重力和位置精度均有密切的关系。运动速度高，机器人所承受的动载荷增大，必将在