工业机器人组成跟工作原理新.ppt

工业机器人组成与工作原理（控制概述） 例：电装（DENSO）机械手 精度和重复精度，哪个重要 精度 机器人到达指定点的精确程度（与驱动和传感的分辨率有关）。 （可预测可校正） 重复精度 机器人动作重复多次，到达同样位置的精确程度。（随机误差的范围，无法消除） 分辨率 是指机器人每根轴能够实现的最小移动距离或最小转动角度。精度和分辨率不一定相关。 Thank You! 建议反馈、作业提交： xunyu1025@163.com 课件下载(不能传播)：motorandcontrol@163.com [密码：motor123] 为什么采用力控制 轴孔配合 ？ 形状适应性 接触碰撞 直接力控制 作用：实现机器人与环境作用力的精确控制 实例：力的PI控制方法 特点：直接力控制具有力回路，直接控制期望力 间接力控制 分类：主动柔顺-阻抗控制；被动柔顺-变刚度 特点：间接力控制（阻抗控制、力/位混合控制）【通过控制位置实现力控制，没有明确的力回路】 阻抗控制分类 区别在内环 被动柔顺控制 目的：基于安全性考虑 阿西莫夫三定律： 1950年,美国作家埃萨克·阿西莫夫在科幻小说《I，Robot》中首次使用了“Robotics” ，即“机器人学”。阿西莫夫提出了“机器人三定律”： 1）机器人不应伤害人类,且在人类受到伤害时不可袖手旁观； 2）机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外； 3）机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。 工业机器人通常远离人，当人进入其工作范围，会造成意外伤害 与人交互需求 安全性是第一位的 从仿人的角度 变刚度 人体关节构造 前臂肘关节 仿生机器人关节 * * * 工业机器人控制系统 1.1 工业机器人的基本组成 1.2 工业机器人工作原理与技术参数 1.3 工业机器人控制技术综述 1.1 工业机器人的基本组成 主要由机器人本体、控制器、示教器三大部件组成 六轴垂直多关节机器人 机械结构简图 ●S 轴（回旋） ●L 轴（下臂倾动） ●U 轴（上臂倾动） ●R 轴（手臂横摆） ●B 轴（手腕俯仰） ●T 轴（手腕回旋） Motoman工业机器人 机器人关节 ？ 控制器是根据指令以及传感器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、记忆、位置伺服、坐标设定。 开发程度：封闭型、开放性和混合型。 【目前基本上都是封闭型系统（如日系）或混合型系统（如欧系）】 控制方式：集中式控制和分布式控制。 机器人控制器 工业机器人电动伺服系统的一般结构为三个闭环控制，即电流环、速度环和位置环。一般情况下，对于交流伺服驱动器，可通过对其内部功能参数进行设定而实现位置控制、速度控制、转矩控制等多种功能。 集中式控制系统结构 ？ ？ ？ 组织层 (作业控制) 协调层 (运动控制) 执行层 (驱动控制) 分布式控制系统结构 KRC4性能参数： 全部采用总线形式 处理器库卡(工业)PC（2.6GHZ ） 操作系统微软WINDOWS?XP 控制轴数8个 AC伺服马达驱动 与外围设备通讯接口: Profinet,?Profibus,Interbus,EtherCAT,?Ethernet 编程及控制库卡SmartPAD 例：库卡工业机器人控制器KRC4 系统组成 1 感受系统由内部传感器 模块和外部传感器模块 组成, 用以获取内部和 外部环境状态中有意义 的信息。 2 智能传感器的使用提高 了机器人的机动性、适 应性和智能化的水准。 3 智能传感器的使用提高了 机器人的机动性、适应性 和智能化的水准。 4 对于一些特殊的信息, 传 感器比人类的感受系统 更有效。 感知系统 一、机器人的工作原理 机器人的工作原理是一个比较复杂的问题。简单地说，机器人的原理就是模仿人的各种肢体动作、思维方式和控制决策能力。从控制的角度，机器人可以通过如下四种方式来达到这一目标。 “示教再现”方式：它通过“示教盒”或人“手把手”两种方式教机械手如何动作，控制器将示教过程记忆下来，然后机器人就按照记忆周而复始地重复示教动作，如喷涂机器人。 1.2 工业机器人工作原理与技术参数 “可编程控制”方式：工作人员事先根据机器人的工作任务和运动轨迹编制控制程序，然后将控制程序输入给机器人的控制器，起动控制程序，机器人就按照程序所规定的动作一步一步地去完成，如果任务变更，只要修改或重新编写控制程序，非常灵活方便。大多数工业机器人都是按照前两种方式工作的。 “遥控”方式