工业机器人分类及应用讲述.ppt

2.1 工业机器人的系统组成 所 处 (3) 传动单元 位 置 目前工业机器人广泛采用的机械传动单元是减速器，应用在关节型机器人上的 ———— 减速器主要有两类： RV 减速器 和 谐波减速器 。 一般将 RV 减速器放置在基座、腰部 、大臂等重负载的位置 ( 主要用于 20kg 以上的机器人关节 ) ；将谐波减速器放置在小 【 臂、腕部或手部等轻负载的位置 ( 主要用于 20kg 以下的机器关节 ) 。 此外，机器人还 课 采用齿轮传动、链条（带）传动、直线运动单元等。 堂 认 知 】 谐 RV 波 减 减 速 速 器 器 皮 带 传 动 返回 目录 机器人关节传动单元 2.1 工业机器人的系统组成 所 处 位 置 1) 谐波减速器 ———— 通常由 3 个基本构件组成，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一个装在柔轮内部、呈椭圆形、外圈带有柔性滚动轴承的波发生器，在这 3 个基本结构中可任意固定一个，其余一个为主动件一个从动件。 【 课 堂 认 知 柔轮 】 波发生器 刚轮 谐波减速器原理图 谐波减速器_XB谐波减速机_机器人_印刷机_机床_谐波传动减速器 2.1 工业机器人的系统组成 所 处 位 置 2) RV 减速器 ———— 主要由 太阳轮（中心轮）、行星轮、转臂（曲柄轴）、转臂轴承、摆线轮（RV 齿轮）、针齿、刚性盘与输出盘 等零部件组成。具有较高的疲劳强度和刚度以及较长的寿命，回差精度稳定，高精度机器人传动多采用 RV 减速器。 【 课 堂 针齿 认 知 2 级减速 1 级减速 行星轮 】 太阳轮 Z 2 输入 Z 1 Z 4 输出 Z 3 摆线轮 转臂 输出轴 针齿壳 RV 减速器原理图 2.1 工业机器人的系统组成 2.1.2 控制器 所 处 机器人控制器是根据指令以及传感信息控制机器人完成一定动作或作业任务的装置，是决定机器人功能和性能的主要因素，也是机器人系统中更新和发展最快的部分 ，其基本功能有： 示教功能 、 记忆功能、位置伺服功能、坐标设定功 。 位 置 ———— 【 课 堂 认 知 】 依据控制系统的开放程度，机器人控制器分 3 类：封闭型、开放型和混合型。目前基本上都是封闭型系统（如日系机器人）或混合型系统（如欧系机器人）。 按计算机结构、控制方式和控制算法的处理方法，机器人控制器又可分为 集中式控制 和 分布式控制 两种方式。 所 处 (1) 集中式控制器 位 置 优点：硬件成本较低，便于信息的采集和分析，易于实现系统的最优控制，整体性与协调性较好，基于 PC 的系统硬件扩展较为方便。 ———— 缺点：系统控制缺乏灵活性，控制危险容易集中，一旦出现故障，其影响面广，后果严重；大量数据计算，会降低系统实时性，系统对多任务的响应能力也会与系统的实时性相冲突；系统连线复杂，会降低系统的可靠性。 【 课 堂 认 知 】 机器人关节 1 机器人关节 1 机器人关节 2 机器人关节 2 机器人关节 n 机器人关节 n +1 运动接口卡 1 驱动器 1 运动接口卡 2 驱动器 2 … … … 机器人控制计算机 运动接口卡 n 驱动器 n 机器人关节 n 驱动器 1 多轴 驱动器 2 运动控制卡 1 … … 驱动器 n 机器人控制计算机 多轴 驱动器 n +1 运动控制卡 2 驱动器 n +2 机器人关节 n +2 a) 单独接口卡驱动 b) 多轴运动控制卡驱动 集中式机器人控制器结构 所 处 (2) 分布式控制器 位 置 主要思想为“分散控制，集中管理”，为一个开放、实时、精确的机器人控制系统。分布式系统中常采用两级控制方式，由上位机和下位机组成。 ———— 优点：系统灵活性好，控制系统的危险性降低，采用多处理器的分散控制，有利于系统功能的并行执行，提高系统的处理效率，缩短响应时间。 【 课 堂 认 知 】 关节控制器 1 （下位机） 驱动器 1 机器人关节 1 关节控制器 2 （下位机） 驱动器 2 机器人关节 2 通讯总线 … … … 关节控制器 n 机器人主控制器 （下位机） （上位机） 驱动器 n 机器人关节 n 分布式机器人控制器结构 2.1.3 示教器 所 处 亦称示教编程器或示教盒，主要由液晶屏幕和操作按键组成。可由操作者手持移动