《机器人技术第五章》课件.pptxVIP

第五章机器人技术探索机器人技术的必威体育精装版发展,了解其在各个领域的广泛应用。从机器人的基本构造、编程算法到先进功能,全面掌握机器人技术的核心知识。byTRISTravelThailand.

5.1机器人的分类工业机器人工业机器人主要用于工厂自动化生产,执行重复性任务,如焊接、装配和搬运等。服务机器人服务机器人为人类提供各种服务,如家庭清洁、医疗辅助和娱乐等。特殊用途机器人特殊用途机器人执行一些特殊的任务,如探索宇宙、拆除炸弹和海洋探测等。

工业机器人高度自动化工业机器人是高度自动化的机械设备,可以在工厂环境中执行复杂的任务,如焊接、装配和搬运等。它们大大提高了生产效率和产品质量。广泛应用领域工业机器人广泛应用于汽车制造、航空航天、电子加工、食品加工等行业,为各行各业的生产提供了强大的支撑。

服务机器人生活助理服务机器人可以在家庭中执行各种日常任务,如清洁、烹饪、照顾老人和儿童等,为生活带来便利。医疗支持在医疗领域,服务机器人可以协助医生进行手术、进行药物配送和疾病诊断,提高医疗效率和准确性。教育辅助服务机器人可以设计为教育辅助工具,为学生提供个性化的教学服务,激发他们的学习热情。娱乐互动服务机器人还可以设计成陪伴玩具,通过生动有趣的互动,满足人类对娱乐和社交的需求。

特殊用途机器人军事机器人用于执行特殊军事任务,如排爆、侦察、武器运输等,可以减少人员伤亡。医疗机器人可用于手术辅助、康复治疗、护理工作,提高医疗效率和病患安全。探索机器人探索宇宙、海洋等极端环境,收集数据,为人类开拓新的疆域。

5.2工业机器人的组成1机械臂可实现多自由度运动的关节2控制系统处理传感器输入和执行指令3传感器提供机器人环境感知能力4执行机构将控制信号转换为机械运动工业机器人的核心组成部分包括机械臂、控制系统、各类传感器和执行机构。机械臂提供了多自由度的运动能力，控制系统负责处理传感器数据并执行控制指令，传感器赋予机器人感知环境的能力，执行机构将电信号转换为机械动作。这些组件协调配合,使机器人能够自主完成复杂的工作任务。

机械臂关节结构机器人机械臂由一系列可旋转的关节连接而成，模拟人类手臂的灵活性。控制系统机械臂通过集成的控制系统进行精准控制,实现灵活多变的运动轨迹。末端执行器不同应用领域的机械臂会配备不同类型的末端执行器,如抓取、焊接、喷涂等。

控制系统高度集成控制机器人的控制系统集成了电子、机械、软件等多方面技术,实现了对机器人各部件的精细化控制,确保机器人稳定可靠地运行。智能控制算法先进的控制算法可以根据传感器反馈信息,智能调整执行机构的动作,提高机器人的灵活性和适应性。灵活编程控制使用可视化编程环境,工程师可以轻松地编写和调试机器人的控制程序,满足各种复杂的应用需求。

传感器感知环境传感器能够检测机器人周围的环境状况,如温度、湿度、光照等。它们为机器人提供感知外部世界的能力。数据采集传感器采集的环境信息会被转换为电信号,传递给控制系统进行处理和分析。这些数据为机器人的决策提供依据。运动控制基于传感器的反馈信息,控制系统能够调整机器人的运动状态,实现精确的位置和力度控制。

执行机构驱动器驱动器负责将输入的电信号转换为机械运动,驱动机器人的关节和末端执行器进行操作。常见的驱动器包括电动机、液压马达和气动执行器。末端执行器末端执行器是直接与工件或环境接触的部件,用于完成特定的动作,如抓取、搬运、焊接等。不同的应用场景需要不同设计的末端执行器。减速器减速器用于降低驱动器的高转速,提供所需的输出转矩。常见的减速器包括齿轮减速机、谐波减速器和谐波摆动执行器。

5.3工业机器人的工作原理1机器人坐标系工业机器人使用直角坐标系来描述机械臂的位置和姿态,帮助机器人精确定位和运动。2正运动学正运动学计算出机械臂各关节角度对应的末端位置和姿态,用于控制机器人精准执行任务。3逆运动学逆运动学根据末端位置和姿态计算出各关节角度,使机器人能够规划路径并抵达目标位置。

机器人坐标系机器人坐标系基础每个机器人都有一个定义其位置和方向的坐标系。这个坐标系通常以机器人本体或其基座为参考点建立，由三个正交轴X、Y和Z组成。坐标系类型常见的坐标系有直角坐标系、极坐标系和关节坐标系。不同类型的机器人会采用不同的坐标系。

正运动学1坐标系定义机器人建立了一个笛卡尔坐标系,用来描述机器人各关节的位置和姿态。2正向解算根据机器人各关节的角度值,计算出机器人末端执行器的位置和姿态。3关节角度确定通过正向运动学计算,可以确定机器人各关节的角度值。

逆运动学逆运动学分析逆运动学是确定机器人末端执行器所需的关节角度的过程。这需要复杂的数学计算来解决位置和方向的反向映射。编程与控制基于逆运动学分析,可以编写程序控制机器人执行复杂的动作和轨迹。这对于工业应用至关重要。机构学原理逆运动学涉及机