4.3 工业器人.ppt

机器人三定律;工业机器人; 1. 工业机器人的定义、组成、分类、运动轴系、自由度和技术地位; 日本工业标准局：一种机械装置，在自动控制下，能够完成某些操作或者动作功能。 英国：貌似人的自动机，具有智力的和顺从于人的但不具有人格的机器。 中国：我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。 尽管各国定义不同，但基本上指明了作为“机器人”所具有的二个共同点： 1.是一种自动机械装置，可以在无人参与下，自动完成多种操作或动作功能，即具有通用性。 2.可以再编程，程序流程可变，即具有柔性(适应性）。 机器人集中了机械工程、材料科学、电子技术计算机技术、自动控制理论及人工智能等多学科的必威体育精装版研究成果，代表了机电一体化的最高成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。 ;“双鹰”水下机器人;美国“别动队”无人机;特种机器人（三）;特种机器人（四）;拥有先进军事科技的以色列3月8日展示了一台名为“毒蛇”的便携式战斗机器人，看起来像微型坦克，可在狭小和危险地带作战，是世界上首个用于城市作战和反恐的便携式机器人。这台“毒蛇”机器人重约2.3公斤，仅有小型电视机那样大。在遥控人员或者安装在它“大脑”里的程序的指挥下，它可以只身深入危险战斗地带，利用机载激光瞄准器和9毫米口径机枪杀伤敌人，而且能够投掷烟雾弹、眩晕弹和爆破弹，还能够发现和拆毁炸弹，以减少以色列军队与巴勒斯坦和黎巴嫩真主党游击队面对面白刃战的危险。;1.2工业机器人的定义;20公斤点焊机器人;涂胶机器人;1.3 机器人的组成、运动轴系及性能要素;一、执行机构 包括：手部、腕部、臂部、机身和机座及行走机构等。相当于人的肢体。 1.手部：又称抓取机构或者夹持器，终端效应器，用以直接抓取工件或者工具。 2.腕部：是连接手部与臂部的部件，用于支承和调整手部的姿态，确定物件的姿态。 3.臂部：支撑腕部的部件，由操作机的动力关节和连接杆件等构成，用以承受工件和工具的负荷，改变它们的空间位置并将它们送至预定位置。 4.机身：又称立柱，是支撑臂部的部件，用于扩大臂部的活动范围。 5.机座及行走机构：工业机器人的基础件，用以确定或者改变整台机器人的位置。 手部、腕部、臂部、机身和机座及行走机构构成机器人本体，又称操作机。 ;二、驱动系统 是机器人的动力源，又称移动器。包括：驱动源、传动机构等。相当于人的肌肉、筋络。三、感知反馈系统 包括内部信息传感器，检测位置、速度等信息；外部信息传感器，检测机器人所处的环境信息。相当于人的感官和神经。四、控制系统 包括：处理器及关节伺服控制器等，进行任务及信息处理，并给出控制信号。核心是计算机控制系统。相当于人的大脑和小脑。;1.3.2 机器人的运动轴系;2、圆柱坐标型 (R2P) 其运动耦合性较弱，控制也较简单，运动灵活性稍好。但自身占据空间也较大。;3、极坐标型（也称球面坐标型）(2RP) 其运动耦合性较强，控制也较复杂。但运动灵活性好。占自身据空间也较小。;4、关节坐标型 (3R) 其运动耦合性强，控制较复杂。但运动灵活性最好，自身占据空间最小。;5、平面关节型 (SCARA) 仅平面运动有耦合性，控制较通用关节型简单。但运动灵活性更好，铅垂平面刚性好。;1.3.3 机器人的性能要素;1.3.3 机器人的性能要素;1.4 机器人的分类;（2）特种机器人;3、按智能水平划分;4.控制方式分类;1.5工业机器人的技术地位;2.机器人技术的发展2.1机器人技术发展进程及现状; 1954年，美国人George C. Devol 提出了第一个工业机器人方案并在1956年获得美国专利。 1960年，Conder公司购买专利并制造了样机。 1961年，Unimation公司（通用机械公司）成立，生产和销售了第一台工业机器“Unimate”，即万能自动之意。; 1967年， Unimation公司第一台喷涂用机器人出口到日本川崎重工业公司。;　日本、西欧各国、前苏联也相断引进或自行研制工业机器人。60～70年代是机器技术获得巨大发展的阶段。;　我国机器人技术起步较晚，70年代末，一些院校和企业，开始研制专用机械手，80年代初，开发小型的教育机器人。1985年哈工大研制出国内第一台弧焊机器人（华宇Ⅰ号）。 ;2.2机器人技术的学科前沿;类人型机器人;六轮漫游机器人;3.工业机器人驱动与