工业机器人机械结构的认知——课件.pptxVIP

1.掌握机器人的结构运动简图。;1.掌握机器人的结构运动简图。;?;?;?????

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????;图1-2-3直角坐标机器人及其自由度;(2)柱面坐标机器人的自由度如图1-2-4所示,五轴柱面坐标机器人有5个

自由度。其臂部可沿自身轴线伸缩移动,可绕机身垂直轴线回转,以及沿

机身轴线上下移动,构成3个自由度;另外,臂部、腕部和末端执行器三者

之间采用2个转动关节连接,构成2个自由度。;(3)球面(极)坐标机器人的自由度如图1-2-5所示,球面(极)坐标机器人有

5个自由度。其臂部可沿自身轴线伸缩移动、可绕机身垂直轴线回转,并

可在垂直平面内上下摆动,构成3个自由度;另外,臂部、腕部和末端执行

器三者之间采用2个转动关节连接,构成2个自由度。这类机器人的灵活

性好,工作空间大。;(4)关节机器人关节机器人的自由度与其轴数和关节形式有关,现以常

见的SCARA型平面多关节机器人和六轴多关节机器人为例进行说明。;图1-2-6SCARA型平面多关节机器人及其自由度;?????

????;图1-2-7六轴关节机器人及其自由度;(5)并联机器人的自由度并联机器人是由闭环机构组成的并联方式驱

动的机器人。如图1-2-8所示,由Gough-Stewart并联机构构成的机器人是

典型的并联机器人。与开链式工业机器人的自由度不同,并联机器人的

自由度不能通过结构关节自由度的个数来得出,而是通过公式计算得到,

即;图1-2-8Gough-Stewart并联机构和并联机器人

a)Gough-Stewart并联机构b)并联机器人;三、工业机器人的坐标系;?????

????;3.工件坐标系;任务二工业机器人机械结构的认知;四、工业机器人的工作空间;(4)奇异形位奇异形位是指总工作空间W(p)边界面上的点所对应的机

器人的位置和姿态。;任务二工业机器人机械结构的认知;图1-2-103R操作机工作空间示意;结论:;2.工作空间的两个基本问题;图1-2-11NB4L型关节机器人的

外形尺寸与动作范围;3.图解法确定工作空间;五、关节机器人;任务二工业机器人机械结构的认知;2.关节机器人的分类;图1-2-12ABBIRB1520

六轴关节机器人;图1-2-13SCARA型平面多关节机器人;类SCARA机器人为SCARA型平面多关节机器人的变型,如图1-2-14所示,也有3个平行的旋转轴和1个线性轴,不同点在于类SCARA机器人的线性轴为第二轴,而SCARA型平面多关节机器人的线性轴为第四轴。;正文;图1-2-16四轴码垛机器人;3.关节机器人的结构及功能;正文;图1-2-17六轴关节机器人的关节;图1-2-18关节机器人的结构;的驱动装置或传动装置安装在机身上,具有升降、回转及俯仰3个自由度

。关节机器人主体结构的3个自由度均为回转运动,构成机器人的回转运

动、俯仰运动和偏转运动。通常仅把回转运动归结为关节机器人的机

身运动。;(3)腕部的结构及功能腕部是臂部和手部的连接件,起支撑手部和改变

手部姿态的作用。关节机器人的腕部结构有三种,如图1-2-19所示。在这

三种腕部结构中,以RBR型结构应用最为广泛,它适用于各种工作场合,其他两种结构应用范围相对较窄,如3R型结构主要用在喷涂行业等。;图1-2-19关节机器人的腕部结构

a)3R型结构b)RBR型结构c)BBR型结构;图1-2-20腕部坐标系;任务二工业机器人机械结构的认知;4.腕部的分类;1)单自由度腕部。腕部在空间可以具有3个自由度,也可以具备以下单一

功能:;图1-2-22单自由度手腕

a)翻转关节(翻转)b)弯曲关节(俯仰)c)弯曲关节(偏转);任务二工业机器人机械结构的认知;3)三自由度手腕。由R关节和B关节的组合构成的三自由度手腕可以有

多种形式,实现翻转、俯仰和偏转功能,如图1-2-24所示。;正文;图1-2-25液压直接驱动腕部;2)远距离传动腕部。有时为了保证具有足够大的驱动力,驱动装置又不

能做得足够小,同时也为了减轻腕部的重量,常用远距离的驱动方式,可以

实现3个自由度的运动,如图1-2-26所示。;5.手部的结构及功能;工业机器人的手部按照手部的用途和结构不同,可分为机械式夹

持器、吸附式执行器和专用工具(如焊枪、喷嘴、电磨头等)三类。;图1-2-27内撑式夹持器

1—电磁铁2—拉杆3