创客技术 搬运机器人 《搬运机器人的系统组成》教学设计.docx

国家级职业教育创新创业教育教学资源库 《搬运机器人的系统组成》教学设计 大家好，本节我们学习搬运机器人的系统组成。 认知了搬运机器人的种类及其特点，那么搬运机器人是否就是在工业机器人的本体上添加相应夹具就可进行相应工作呢？其实不然，搬运机器人是包括相应附属装置及周边设备而形成的一个完整系统。以关节式搬运机器人为例，其工作站主要由操作机、控制系统、气体发生装置、真空发生装置和手瓜和安全保护装置等组成。 1—机器人控制柜；2—示教器；3—气体发生装置；4—真空发生装置；5—操作机；6—端拾器（手爪） 关节式搬运机器人常见的本体有4-6轴。6轴搬运机器人本体部分具有回转、抬臂、前伸、手腕旋转、手腕弯曲和手腕扭转6个独立旋转关节，多数情况下5轴搬运机器人略去手腕旋转这一关节，4轴搬运机器人则略去了手腕旋转和手腕弯曲这两个关节运动。 搬运机器人的末端执行器是夹持工件移动的一种夹具，常见的搬运机器人末端执行器有吸附式、夹钳式和仿人式等。 1.吸附式 吸附式末端执行器依据吸力不同可分为气吸附和磁吸附。 气吸附主要是利用吸盘内压力和大气压之间压力差进行工作，依据压力差分为真空吸盘吸附、气流负压气吸附、挤压排气负压气吸附等。 其中，真空吸盘吸附是通过连接真空发生装置和气体发生装置实现抓取和释放工件，工作时，真空发生装置将吸盘与工件之间的空气吸走使其达到真空状态，此时，吸盘内的大气压小于吸盘外大气压，工件在外部压力的作用下被抓取。 气流负压气吸附是利用流体力学原理，通过压缩空气高速流动带走吸盘内气体（低压）使吸盘内形成负压，同样利用吸盘内外压力差完成取件动作，切断压缩空气随即消除吸盘内负压，完成释放工件动作。 挤压排气负压气吸附是利用吸盘变形和拉杆移动改变吸盘内外部压力完成工件吸取和释放动作。 磁吸附是利用磁力进行吸取工件，常见的磁力吸盘分为永磁吸盘、电磁吸盘、电永磁吸盘等。 其中，永磁吸盘是利用磁力线通路的连续性及磁场叠加性而工作，永磁吸盘的磁路为多个磁系，通过磁系之间的相互运动来控制工作磁极面上的磁场强度的强弱进而实现工件的吸附和释放动作。 2.夹钳式 夹钳式通过手爪的开启闭合实现对工件的夹取，由手爪、驱动机构、传动机构、连接和支承元件组成。多用于负载重、高温、表面质量不高等吸附式无法进行工作的场合。常见手爪前端形状分V型爪、平面型爪、尖型爪等。 根据被抓取工件形状、大小及抓取部位的不同，爪面形式常有平滑爪面、齿形爪面和柔性爪面。 3.仿人式 仿人式末端执行器是针对特殊外形工件进行抓取的一类手爪，其主要包括柔性手和多指灵巧手。 综上所述，搬运机器人主要包括机器人和搬运系统。机器人由搬运机器人本体及完成搬运轨迹控制的控制柜组成。而搬运系统中末端执行器主要有吸附式、夹钳式和仿人式等形式。 好了，以上就是本节的内容，再见。