C-A-03-工业机器人系统结构.pptx

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1、ABB机器人系统结构——北京华晟智造科技有限公司学习目标ABB机器人的系统结构了解ABB机器人系统结构组成，深刻认识其机械本体，传感器部分以及控制部分。ABB机器人的机械系统了解ABB机器人的机械系统组成，认识并理解ABB机器人的驱动方式以及传动形式。一、ABB机器人的系统结构工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或者多自由度机器人，它的出现是为了解放人工劳动力、提高企业生产效率。工业机器人基本结构是由机器人本体、示教器、示教器电缆、机器人控制柜、驱动电缆、信号电缆和电源供电电缆组成的。1-机器人本体IRB14102-示教器FlexP

2、endant3-示教器通信线4-机器人控制器IRC55-数据交换电缆6-电机驱动电缆一、ABB机器人的系统结构工业机器人系统机械本体传感器部分控制部分驱动系统机械结构系统感知系统机器人—环境交互系统人机交互系统控制系统一、ABB机器人的系统结构机械本体驱动系统机械结构系统机械本体一、ABB机器人的系统结构传感器部分感受系统机器人—环境交互系统传感器部分一、ABB机器人的系统结构控制部分控制部分人机交互系统控制系统二、ABB机器人的机械系统ABB机器人的机械系统组成ABB机器人机械系统是ABB机器人的机械主体，是用来完成各种作业的执行机

3、构，它一般是由众多活动的、相互连接在一起的关节（轴）组成，具有多个自由度，如右图所示，是一个具有6自由度的六轴串联机器人。机器人机械系统ABB机器人的机械系统组成手部腕部臂部腰部基座机器人机械系统二、ABB机器人的机械系统二、ABB机器人的机械系统ABB机器人的驱动传动装置1）驱动装置驱动方式电动驱动步进电机驱动伺服电机驱动步进电动机是一种将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制精密驱动元件，分为反应式步进电机、永磁式步进电动机和混合式步进电动机三种，其中混合式步进电动机的应用最为广泛，与其相配套的步进驱动器共同构成一套步进电动机系

4、统，如右图所示。步进电动机系统步进电机的定义二、ABB机器人的机械系统二、ABB机器人的机械系统步进电机的工作原理当步进驱动器收到一个脉冲信号，它就驱动步进电动机按设定的方向转动一个固定角度，成为“步距角”，它的旋以固定的角度一步一步运行的。脉冲信号步进驱动器驱动转动一个角度步距角二、ABB机器人的机械系统步进电机的工作原理准确定位控制脉冲个数控制脉冲个数调速控制脉冲频率控制电动机转动速度和加速度在非超载的情况下，电动机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。二、ABB机器人的机械系统伺服电机定义伺服电

5、动机，在自动控制系统中，作为执行元件，把所有收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，可分为直流和交流伺服电动机两大类，如右图所示。伺服电机直流伺服电机交流伺服电机二、ABB机器人的机械系统直流、交流伺服电机各自的特点直流伺服电动机是有刷伺服，存在要换碳刷的问题。交流伺服电动机主要优点有：无电刷和换向器，工作可靠，对维护和保养要求低；定子绕组散热比较方便；惯量小，易于提高系统的快速性；适用于高速大转矩工作状态；同功率下有较小的体积和重量。直流伺服电机交流伺服电机二、ABB机器人的机械系统伺服系统组成伺服电机与其相配套的伺服驱动

6、器共同构成一套伺服系统。伺服系统二、ABB机器人的机械系统ABB机器人的驱动传动装置2）传动装置机器人传动原理交流伺服驱动器联轴器关节轴传动装置（减速器）机器人杆件机器人传动装置特点机器人传动机构特点结构紧凑传动刚度大控制精度高寿命长二、ABB机器人的机械系统机器人传动机构谐波传动RV摆线针轮行星传动滚动螺旋传动机器人常用传动机构二、ABB机器人的机械系统谐波传动谐波传动利用一个构件的可控制的弹性变形来实现机械运动的传递。谐波传动通常由三个基本构件（俗称三大件）组成，包括一个有内齿的刚轮，一个工作时可产生径向弹性变形并带有外齿的柔轮和

7、一个装在柔轮内部、呈椭圆形、外圈带有滚动轴承的波发生器，如图所示。谐波传动的组成二、ABB机器人的机械系统二、ABB机器人的机械系统谐波传动工作原理柔轮的外齿数少于刚轮的内齿数，在波发生器转动时，相应于长轴方向的柔轮外齿正好完全啮入刚轮的内齿；在短轴方向，则外齿全脱开内齿；当刚轮固定，波发生器转动时，柔轮的外齿将依次啮入和啮出刚轮的内齿，柔轮齿圈上的任一点的径向位移将呈近似于余弦波形的变化，如右图所示，所以这种传动称作谐波传动。谐波传动工作原理图二、ABB机器人的机械系统RV摆线针轮行星传动RV摆线针轮传动装置，是由一级行星轮系再串联

8、一级摆线针轮减速器组合而成的，如右图所示。RV摆线针轮行星传动图二、ABB机器人的机械系统RV摆线针轮行星传动的特点RV摆线针轮行星传动的特点有以下几种：1）与谐波传动相比，RV摆线针轮传动除了具有相同的速比大、同轴线传