机械制造自动化技术工业机器人课件.ppt

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1、机电一体化技术第七章工业机器人机械制造自动化技术机器人的定义工业机器人的分类工业机器人的组成机电一体化技术机械制造自动化技术一、概述一、机器人技术的发展及工业机器人定义装配机器人机电一体化技术机械制造自动化技术一、概述1.机器人发展概况1984年美国阿贡实验室第一代遥控机械手1956年第一台工业机器人将数字控制技术与机械臂相结合.2.工业机器人的定义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、轨迹及其它要求,实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置。一、机器人技术的发展及工业机器人定义机电一体化技术机械制造自动化技术1.按“代”分

2、类(1)第一代工业机器人　包含可编程序机器人、固定程序(即上下料机)机器人，以及示教再现式工业机器人。(2)第二代工业机器人　具有视觉、触觉等传感器和摄像机、计算机组成的“手—眼”协调系统。(3)第三代工业机器人　即所谓“智能机器人”。一、概述二、机器人的分类机电一体化技术机械制造自动化技术(1)顺序控制型机器人　采用顺序控制器，按事先编制的指令完成预定的动作序列。(2)示教再现型机器人　操作人员示范地“教”机器人完成某项作业的全过程，机器人的记忆装置(如磁盘、磁带或随机储存器)按一定速度记录下机器人沿轨迹运动时经过点的全部位置姿态信息和操作内容

3、。(3)数据机器人　它以机器人语言为工具。(4)自适应型机器人　是在计算机控制的基础上，采用了环境感觉(如视觉、触觉等)反馈。(5)智能机器人　它是最高水平的机器人，它除了具有感知环境和简单的适应环境功能外，还具有较强的识别理解环境功能，决策规划功能以及功能完备的人—机接口，即具有人的某些智能。2.按机器人功能分类机电一体化技术机械制造自动化技术一、概述二、机器人的分类1.按坐标形式分坐标形式是指执行机构的手臂在运动时所取的参考坐标系的形式。（1）直角坐标机器人直角坐标机器人的末端执行器（或手部）在空间位置的改变是通过三个互相垂直的轴线移动来实现

4、的，即沿X轴的纵向移动，沿Y轴的横向移动及沿Z轴的升降，如图7-2a所示。图7－2按坐标形式分类的工业机器人a)直角坐标式b)圆柱坐标式c)极坐标式d)关节坐标式机电一体化技术机械制造自动化技术一、概述二、机器人的分类图7－2按坐标形式分类的工业机器人a)直角坐标式b)圆柱坐标式c)极坐标式d)关节坐标式（2）圆柱坐标机器人其手臂的运动由在垂直立柱的平面伸缩和沿立柱的升降两个直线运动及手臂绕立柱的转动复合而成（3）极坐标机器人（4）关节坐标机器人立柱绕Z轴旋转，形成腰关节，立柱和大臂形成肩关节，大臂和小臂形成肘关节，大臂和小臂做俯仰运动机电一

5、体化技术机械制造自动化技术三工业机器人的组成机电一体化技术机械制造自动化技术三工业机器人的组成工业机器人一般由执行机构、控制系统、驱动系统、检测系统四部分组成1.执行机构执行机构是一种具有和人手臂有相似的动作功能，可在空间抓放物体或执行其它操作的机械装置，通常包括机座、手臂、手腕和末端执行器。(1)末端执行器末端执行器（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。机电一体化技术机械制造自动化技术1.手部的功能和分类图8-43　机械夹持式手部a)单支点回转型　b)双支点回

6、转型c)平移外夹型　d)回转内撑型机电一体化技术机械制造自动化技术滑槽杠杆回转式结构1—支架　2—驱动杆　3—圆柱销4—销轴　5—杠杆形手指机电一体化技术机械制造自动化技术机电一体化技术机械制造自动化技术楔块怎样移动机械手合拢张开?斜楔杠杆回转式结构1—杠杆形手指　2—弹簧　3—滚子4—楔块　5—驱动器机电一体化技术机械制造自动化技术图8-53　空气负压吸盘结构a)挤气式　b)真空式　c)喷气式1—压杆　2—密封盖　3—吸盘　4—工件机电一体化技术机械制造自动化技术(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。(

7、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。机电一体化技术机械制造自动化技术图7－1工业机器人的组成1—机座2—控制系统3—执行机构机电一体化技术机械制造自动化技术2.控制系统控制系统用来控制机器人的执行机构按规定要求动作，可分为开环控制系统和闭环控制系统。大多数工业机器人采用计算机控制，这类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、将作业任务分解为基本动作序列；策略级将基本动作变

8、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。机电一体化技术机械制造自动化技术3.驱动系统驱动系