机器人技术及的其的应用.ppt

第一节机器人的组成和分类 机器人的组成 大多数的机器人有四个共同的主要部件: (1)机械部分 机械部分是由关节连在一起的许多机械连杆的集 合体而形成的开环运动学链系 (2)驱动源 使各种机械部件产生运动的装置为驱动部件,驱 动源可以是气动的、液压的或电动的, (3)一个或多个传感器 传感器是将有关机械部件的内部信息和外部信息 传递给机器人的控制器。 (4)控制器 控制器通过获取的信息确定机械部件各部分的正 确运行轨迹、速度、位置和外部环境,使机械部件的 各部分按预定程序在规定的时间开始和结束动作。 机器人的分类 1.按机器人的控制方式分类 (1)非伺服机器人 作伺服机器人按照预先编好的程序顺序进行工作, 使用限位开关、制动器、插销板和定序器来控制机器 人的运动。 (2)伺服控制机器人 伺服控制机器人通过传感器取得的反馈信号与来 自给定装置的综合信号比较后,得到误差信号,经过 放大后用以激发机器人的驱动装置,进而带动手部执 行装置以一定规律运动,到达规定的位置或速度等, 这是一个反馈控制系统。 2按机器人结构坐标系特点方式分类 (1)直角坐标型(2)圆柱坐标型(3)极坐标型(4)多关节型 四种坐标型机器人的机构简图 H PDF 77 (1)直角坐标型(2)圆柱坐标型(3)极坐标型(4)关节型 第二节机器人的主要技术参数 1.自由度 自由度是指描述物体运动所需要的独立坐标数 2.工作空间 机器人在工作载荷条件下、匀速运动过程中, 机械接口中心或工具中心点在单位时间内所移动的 距离或转动的角度 3.工作速度 机器人的工作空间是指机器人手臂或手部安装点 所能达到的所有空间区域,不包括手部本身所能达 到的区域。 4.工作载荷 机器人在规定的性能范围内,机械接口处能承受 的最大负载量(包括手部)。用质量、力矩、惯性矩 来表示。 5.控制方式 机器人用于控制轴的方式,是伺服还是非伺服, 伺服控制方式是实现连续轨迹还是点到点的运动。 6.驱动方式 指关节执行器的动力源。 7.精度、重复精度和分辨率 精度、重复精度和分辨率用来定义机器人手部的 定位能力。 台持重30kg,供搬运、检测、装配用的圆柱坐 标型工业机器人,这台机器人的主要技术指标如下 自由度:共有三个基本关节1 2,3和两个选用关节4,5; 工作范围:见左图所示 关节移动范围及速度: A130 2.1 Orad/s A500m6007m/s A2 500mm 1200nm/s ad/s 重复定位误差:士0.05mm A519091.05ad/s 控制方式:五轴同时可控,点位控制; 持重(最大伸长、最高速度下):30kg 驱动方式:三个基本关节由交流伺服电机驱动,并采 用增量式角位移检测装置 第三节机器人的机械结构与运动 、机器人机械结构的组成 1、手部结构 2、手腕结构 3、臂部结构 4、机身结构 、机器人机构的运动 1.手臂和本体的运动 (1)垂直移动 指机器人手臂的上下运动。这种运动通常采用液压 缸机构或其他垂直升降机构来完成,也可以通过调整整 个机器人机身在垂直方向上的安装位置来实现 (2)径向移动 是手臂的伸缩运动。机器人手臂的伸缩使其手臂的 工作长度发生变化。在圆柱坐标式结构中,手臂的最大 工作长度决定其末端所能达到的圆柱表面直径。 (3)回转运动 指机器人绕铅垂轴的转动。这种运动决定了机器人 能手臂所能到达的角位置。