机电系统设计 教学课件 作者 赵先仲 主编 第七章.ppt

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1、14270D第7章　工业机器人技术7.1　工业机器人分类7.2　工业机器人中的传动7.3　工业机器人的结构7.4　机器人的计算机控制系统7.5　工业机器人作业实施7.6　机器人语言国际上的主要机器人生产厂家MotomanUP500有效载荷500kg，最大可达长度2542mm，6轴驱动，高可靠性52000小时MTBF，重复定位精度±0.5mmABBIRB340专为快速的拾取和放置动作而设计，适用于包装工业中快速而准确地移动物体国际上的主要机器人生产厂家多功能，6轴驱动，可应用于焊接、等离子切割、物料输送，64位的CPU，结构紧凑，工作范围广。PanasonicVR-006ALIIFanu

2、cArcMate50iB6轴驱动，安装灵活方便，与主要品牌的焊接设备兼容，先进的运动控制减少了机械磨损。国际上的主要机器人生产厂家NachiSH133高速，重量1260kg，最大载荷133kg，最大可达长度2654mm，6轴驱动，适用于拾取和放置操作。PIM-840HexaLight6轴驱动，低惯量，动态特性好，刚度高，无位置累计误差，高重复定位精度和可靠性。机器人的应用领域弧焊机器人激光焊机器人电阻焊机器人自动化焊接机器人点焊机器人等离子切割机器人机器人的应用领域清洁机器人上料机器人物料输送机器人材料去除机器人包装机器人喷漆机器人机器人的应用领域部件移动机器人装配机器人打保险机器人自

3、动钻孔机器人设备维护机器人包装机器人堆跺机器人机器人的应用领域涂层机器人去毛刺机器人磨销机器人高温喷涂机器人机器人的应用领域医用并联机器人机器人的应用领域天文望远镜绳索机器人机器人的应用领域三杆并联机床机器人的应用领域Tricept1005机器人机构简图固定平台（框架）万向铰链伸缩杆动平台高速铣头机构简图框架Tricept1005机器人及主轴部件高速铣头伸缩杆伺服电动机机器人的应用领域六杆并联机床机器人的应用领域六足行走机器人7.1—工业机器人的分类串联机器人——直角坐标系机器人机器人的分类串联机器人——圆柱坐标系机器人机器人的分类串联机器人——水平多关节机器人机器人的分类并联机器人1

4、4270D2.按驱动方法分(1)电力驱动　这种驱动是目前在工业机器人中用得最多的一种。(2)液压驱动　液压传动机器人有很大的抓取能力，抓取力可高达上千牛(顿)，液压力可达7MPa，液压传动平稳，动作灵敏，但对密封性要求高，不宜在高或低温的场合工作，需要配备一套液压系统。(3)气压驱动　气压传动机器人结构简单，动作迅速，价格低廉，由于空气可压缩，所以工作速度稳定性差，气压一般为0.7MPa，因而抓取力小，只有几十牛(顿)。14270D3.按运动控制方式分(1)点位控制　采用点位控制，机器人运动为空间点到点间的直线运动，不控制两点间的移动路径，只在目标点处控制机器人末端执行器的位置和姿态。

5、(2)连续轨迹控制　这种控制方式不仅要求机器人以一定精度达到目标点，同时对运动的轨迹有一定精度要求。14270D4.按应用范围分(1)可编程序的通用机器人　其工作程序可根据不同的工作对象改变，通用性强，适用于多品种，中小批量的生产系统中。(2)固定程序专用机器人　根据工作要求设计成固定程序，多为液压或气压驱动，电力驱动较少，结构简单。14270D7.2　工业机器人中的传动7.2.1　电力传动7.2.2　机械传动二、机器人的传动与结构传动示意：S轴：D1→R1腰旋转340°L轴：D2→R2下臂摆240°U轴：D3→R3上臂摆270°R轴：D4→R4上臂转360°B轴：D5→R5手腕摆27

6、0°T轴：D6→R6手腕转400°基点P：R、B、T轴中心线之交点P减速器：R1，R2，R3－RV摆线针轮减速器R4，R6－谐波减速器R5－扁平型谐波减速器形成机器人工作空间传动示意工作空间图5-9六自由度机器人的传动和外观图图5-10机器人P点的工作空间示意图1.谐波减速器（1）基本构件内齿刚轮+外齿柔轮+波发生器（2）传动关系柔轮Zg<刚轮Zb波发生器长轴处,柔、刚轮齿啮合短轴处，柔、刚轮齿脱开啮合柔轮齿圈任一点径向位移呈近似于余弦波形变化波发生器一周——柔轮反向转ΔZ/Zg周(3)扁平型谐波减速器实质：两级传动（共用柔轮、波发生器）传动比：第一级Zb1,Zg1；第二级Zb

7、2,Zg2取Zg1=Zg2=Zb2∴i=-(Zb1-Zg1)/Zg特点：大大缩短减速器轴向长度（4）优点：传动比大；传动平稳、效率高齿面磨损小、均匀；精度高、回差小；实现同轴传动。2.RV摆线针轮减速器由一级行星轮系再串联一级摆线针轮减速器而成传动原理：一个输入轴齿轮带动周向分布的行星轮，与行星轮联接的偏心轴带动两个径向对置的RV摆线齿轮，在内齿为园柱销的固定壳体上滚动，其上的非圆柱销轴带动盘式输出轴转动。传动比：式中：Z1－小齿轮Z2－行星轮