机器人的的组成结构.ppt

第二章机器人的组成结构 2.1机器人系统的组成 如图21所示,机器人由 机械部分、传感部分、控 机交互系阙 制部分三大部分组成这 大部分可分成驱动系统 掉制系统 机械结构系统、感受系统、 机器人一环境交互系统 统 人机交互系统、控制系统 取动系统门 六个子系统 枧械结构系统 「机器人一环境交互系统 田2-1机器人的基本组成 臂部 脑部j部 驱动件 机身 部卉 行走机构 图712工业器人的组成 驱动系统要使机器人运行起来,需给各个关节即每个 运动自由度安置传动装置,这就是驱动系统 ·感受系统它由内部传感器模块和外部传感器模块组成, 获取内部和外部环境状态中有意义的信息.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.人类的感受系统对感知外部世界信息是极其灵巧的 然而,对于一些特殊的信息,传感器比人类的感受系统 更有效 ·机器人一环境交互系统 机器人一环境交互系统是实现机器人与外部环境中的设 备相互联系和协调的系统.机器人与外部设备集成为 个功能单元,如加工制造单元、焊接单元、装配单元等 人一机交互系统 人一机交互系统是人与机器人进行联系和参与机 器人控制的装置:指令给定装置和信息显示装 置 控制系统 控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序 以及从传感器反馈回来的信号,支配机器人的执 行机构去完成规定的运动和功能.如果机器人不 具备信息反馈特征,则为开环控制系统;具备信 息反馈特征,则为闭环控制系统.根据控制原理 可分为程序控制系统,适应性控制系统和人工智 能控制系统.根据控制运动的形式可分为点位控 制和连续轨迹控制 相关术语及性能指标 关节( JOint):即运动副,允许机器人手臂各零件之间发生相 对运动的机构 (a》回转副(b)移动(c)国转副或移动副(d)球面副 连杆(Link):机器人手臂上 被相邻两关节分开的部分。 刚度( Stiffness):机身或臂部在外力作用下抵抗变形的能力。 它是用外力和在外力作用方向上的变形量(位移)之比来度量。 自由度( Degree of freedom):或者称坐标轴数,是指描述物 体运动所需要的独立坐标数。手指的开、合,以及手指关节的自 由度一般不包括在内。 绝对位置(要到 定位精度( Positioning accuracy):指达的理想位置 机器人末端参考点实际到达的位置与所 需要到达的理想位置之间的差距。 机器人实际到 达的位置 定位精度 重复性( Repeatability)或重复精度: 在相同的位置指令下,机器人连续重 复若干次其位置的分散情况。它是衡 量一列误差值的密集程度,即重复度 工作空间( Working space):机器人 手腕参考点或末端操作器安装点(不 包括末端操作器)所能到达的所有空 间区域,一般不包括末端操作器本身 所能到达的区域。 顶视图 视图 PLMA机器人工作空间 2.2工业机器人的机械结构 工业机器人的机械本体类似于具备上肢机能的机械 手,由手部、腕部、臂、机身(有的包括行走机构) 组成。 2.2.1机械手的操作动作 ·机械手的动作形态是由三种不同的单动作——旋 转、回转、伸缩组合而成的。 旋转和回转是指运动机构产生相对运动。旋转是 转动部件的轴线和转动轴同轴;回转是转动部件 的轴线与转动轴不同轴。 伸缩是指运动机构产生直线运动 (旋转-=3 b)回转 “伸练 图72-1机械手的单位动作