[工学]机器人导论绪论.ppt

重复定位精度是指各次不同位置平均值的偏差，是一种统计结果，反应机器人执行机构的稳定性。 若重复定位精度为?0.2 mm，则指所有的动作位置停止点均在以A为中心的左右0.2 mm以内。 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。 通常不包含末端机构 死区 最大工作速度 厂家不同对最大工作速度规定的内容亦有不同，有的厂家定义为工业机器人主要自由度上最大的稳定速度；有的厂家定义为手臂末端最大的合成速度，通常在技术参数中加以说明。 高速对机构和材料的要求较高 承载能力 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。 承载能力不仅决定于负载的质量，且与机器人运行的速度和加速度的大小和方向有关。为安全起见，承载能力这一技术指标是指高速运行时的承载能力。通常，承载能力不仅指负载质量，且包括机器人末端执行器的质量。 四 工业机器人的坐标 1、直角坐标形式（3P型） 又称笛卡儿/台架型坐标，是最简单的坐标形式，有3个自由度，通过3个相互垂直的轴线位移来改变手部的空间位置。 该形式机器人的位置精度高，控制无耦合、简单，空间轨迹易于求解，避障性好，但结构较庞大，动作范围小，灵活性差，难与其他机器人协调；移动轴的结构较复杂，且占地面积较大。 直角坐标型机器人 2、圆柱坐标形式（R2P） 圆柱坐标型机器人 有3个自由度，通过两个移动和一个转动关节实现手部空间位置的变化，圆柱坐标型机器人的位置精度仅次于直角坐标型，控制简单，避障性好，在相同工作空间下，机体所占空间体积比直角型小，结构简单，便于几何计算，通常用于搬运机器人。 圆柱坐标型机器人 VERSATRAN机器人 3、球坐标形式（2RP）--极坐标型 a) 示意 球坐标型机器人 亦称极坐标型，有3个自由度，通过一个移动和两个转动关节改变手部的空间位置，腰关节可绕中心轴旋转，手臂可俯仰转动与伸缩移动。结构紧凑，机体所占空间比直角坐标型及圆柱坐标型小。 球坐标型机器人 UNIMATE机器人是其典型代表 4、关节型标形式（NR）--开链式 a) 示意 又称开链式/拟人坐标，模拟人的上臂构造，可实现多方向的自由运动，为保证手部有6个空间自由度，转动关节数一般有6个，结构紧凑，机体所占空间小，相对工作空间大，是机器人中使用最多的一种结构形式。 3T关节型机器人 PUMA700关节型机器人 5.平面关节型 平行的肩关节和肘关节,关节轴线共面. SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) 关节轴线全平行由日本山梨大学牧野洋教授首先提出 SCARA型装配机器人 平面关节型机器人 五 机器人运动参考坐标系 描述机器人的位姿、运动，需用坐标系进行描述。 机器人坐标系有全局参考坐标系、基坐标系、关节坐标系、工具坐标系。 图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0???1?180?，–90???2?180?，画出该机械手的工作范围(画图时可以设L2=3 cm)。 * * International Organization for Standardization * * 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。 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。 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。 军用机器人 军用机器人 空间机器人 工业用机器人 服务机器人 无人飞机 娱乐机器人 弧焊机器人 点焊机器人 喷漆机器人 铆接机器人 直角坐标机器人 军用侦察机器人 火星车机器人 排雷机器人 灭火机器人 机器狗 墙壁清洗机器人 管内移动机器人 国防科大研制的我国第一台类人型机器人——先行者 国防科大研制的12关节空间运动型两足步行机器人 北航研制的三指灵巧手 轮-足混合式火星探测机器人 第三节 一般工业机器人的基本组成与控制方式 一、工业机器人的应用领域及优点 1)恶劣的工作环境及危险工作 燃料自动交换机 2)特殊作于场合和极限作业 航天飞机上的操作手臂 2)特殊作于场合和极限作业 在狭小容器内进行检查修护等作业 3)自动化工作领域 焊接机器人 焊接作业包括点焊和弧焊，是使用工业机器人最多的作业类型之一。 喷涂机器人 喷涂作业由于工作环境恶劣，特别是对人体有害，故发达国