(研究生讲座)1机器人技术及其应用概述概论.ppt

1.2.3机器人的分类 球坐标机器人 球坐标机器人采用球坐标系，用一个滑动关节和两个旋转关节来确定部件的位置，再用一个附加的旋转关节确定部件的姿态。 特点：可以绕中心轴旋转，中心架附近的工作范围大，两个转动驱动装置容易密封，覆盖空间较大。但该坐标复杂，难于控制，且直线驱动装置仍存在密封和工作死区问题。球坐标机器人的工作范围呈球缺状。 1.2.3机器人的分类 关节坐标机器人 关节机器人的关节全部都是旋转的，类似于人的手臂，主要由立柱、前臂和后臂组成 。 其结构最紧凑，灵活性大，占地面积最小，工作空间最大，能与其他机器人协调工作，避障性好，但位置精度较低，有平衡问题，控制存在耦合，故比较复杂，这种机器人目前应用得最多。 1.2.3机器人的分类 平面关节式机器人 这种机器人可看作是关节坐标式机器人的特例，只有平行的肩关节和肘关节，关节轴线共面。 * 1.2.3 机器人的分类 　 2、按驱动形式 气压驱动 液压驱动 电驱动 交流伺服驱动 直流伺服驱动 1.2.3 机器人的分类 3、按用途划分 弧焊机器人 点焊机器人 搬运机器人 装配机器人 喷涂机器人 抛光机器人 （1）工业机器人 * （2）特种机器人 空间机器人 水下机器人 军用机器人 教学机器人 服务机器人 医用机器人 排险救灾机器人 固定式 移动式 轮式 履带式 足式 蛇行 * 20公斤点焊机器人 点焊机器人在工作中 6公斤弧焊机器人 工业机器人（一） 弧焊机器人在工作中 * 涂胶机器人 龙门式喷漆机器人 SCARA型装配机器人 工业机器人（二） 搬运机器人 码垛机器人 喷漆机器人 * “双鹰”水下机器人 水下扫雷机器人 “探索者号”水下机器人 Spirit火星漫游车 Marshod 火星漫游车 Canada Arm 太空机械臂 特种机器人（一） * 美国“别动队”无人机 法国无人机 微型无人机 特种机器人（二） 豹式排雷机器人 “徘徊者”侦察机器人 “手推车”机器人 机器人助手 * 特种机器人（三） 足球机器人 AIBO机器狗 指挥机器人 迎宾机器人 导盲机器人 跳舞机器人 医疗机器人 * 特种机器人（四） 管内机器人 隧道凿岩机器人 大型喷浆机器人 室外保安机器人 德国排爆机器人 消防机器人 防暴机器人 * 4、按智能水平划分 分 类 名 称 简 要 解 释 人工操作装置 有几个自由度，有操作员操纵，能实现若干预定的功能。 固定顺序机器人 按预定的不变顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。 可变顺序机器人 按预定的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。但顺序和条件可作适当改变。 示教再现型机器人 通过手动或其它方式，先引导机器人动作，记录下工作程序，机器人则自动重复进行作业。 数控型机器人 不必使机器人动作，通过数值、语言等为机器人提供运动程序，能进行可变程伺服控制。 感知型机器人 利用传感器获取的信息控制机器人的动作。机器人对环境有一定的适应性。 智能机器人 机器人具有感知和理解外部环境的能力，即使环境发生变化，也能够成功的完成任务。 第一代 第二代 第三代 按机器人的性能指标分类 机器人按照结构形态、负载能力和动作空间可类如下。 ⑴超大型机器人 超大型机器人的负载能力为1000 kg以上。 ⑵大型机器人 大型机器人的负载能力为100—1000 kg，作业空间为10m2以上。 ⑶中型机器人 中型机器人的负载能力为10—100kg，作业空间为l一10m2。 ⑷小型机器人 小型机器人的负载能力为0.1—10kg，作业空间为0.1一lm2。 ⑸超小型机器人 超小型机器人的负载能力为0.1kg以下，作业空间为0.1m2以下。 自由度（Degree of freedom） ：或者称坐标轴数，自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，不包括末端执行器的开合自由度。 1.3 相关术语及性能指标 定位精度（Positioning accuracy）：指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异，描述正确性。 重复性（Repeatability）或重复精度：重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力，可以用标准差这个统计量来表示，它是衡量一列误差值的密集度，即重复度。 工作空间（Working space）：工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也叫做工作区域。一般不包括末端操作器本身所能到达的区域。 速度（Speed） 速度和加速度是表明机器人运动特性的主要指标。最大工作速度，有的厂家是指机器人主要自由度上的最大稳定速度，有的厂家指手臂末端最大合成速度。 承载能力（Accuracy） 承载能力是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。 本章