机器人伺服控制系统及应用技术-课件全套 孙巍伟 第1--10章 绪论、机器人本体 --- 机器人视觉伺服技术.pptx

机器人伺服控制

第一章绪论

机器人伺服控制

机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自上世纪四

十、五十年代问世以来，经历了几十年的发展，已经取得了

长足的进步！在人们的生产生活的很多领域发挥着越来越重

要的作用！

机器人伺服控制

机器人“制造业皇冠顶端的明珠”

机器人伺服控制

机器人“制造业皇冠顶端的明珠”

由于大数据、云计算、移动互联网等新一代信息技术同机器人技术相互融

合步伐加快，3D打印、人工智能迅猛发展，制造机器人的软硬件技术日

趋成熟……军用无人机、自动驾驶汽车、家政服务机器人已经成为现实，

有的人工智能机器人已具有相当程度的自主思维和学习能力……我就在想，

我国将成为机器人的最大市场…….我们要审时度势、全盘考虑、抓紧谋划、

扎实推进。

——习主席在2014年两院院士大会上的讲话

机器人伺服控制

第一代机器人是一种进行重复操作的机械、主要是通常所说

的机械手，它虽配有电子存储装置，能记忆重复动作，然而

因未采用外部传感器，所以没有适应外界环境变化的能力

1961年，通用汽车公司生产线

UnimateandJosephEngelberger

机器人伺服控制

第二代机器人由于采用了传感器，已初步具有感觉-反馈控制

的能力，能进行识别、选取判断。使机器人具有了初步的智

能。传感器的采用与否已成为衡量第二代机器人的重要特征

Helpmate是第二代机器人的代表

机器人伺服控制

第三代机器人为高一级的智能机器人，“智能化”是这代机

器人的重要标志

机器人伺服控制

机器人伺服控制

机器人技术是集机械工程学、

计算机科学、控制工程、电子技

术、传感器技术、人工智能、仿

生学等学科为一体的综合技术，

是多学科科技革命的必然结果。

每一台机器人都是一个知识密集

和技术密集的高科技机电一体化

产品。

机器人伺服控制

机器人的控制分为机械本体控制和伺服机构控制两大类，伺服控制系统则是实现机

器人机械本体控制和伺服机构控制的重要部分。因而要了解机器人的运作过程，必

然绕不过伺服系统

机器人伺服控制

机器人的工作表现受伺服系统影响极大，因而精密伺服系统的关键性能指标永远都

是先进性比较的首要因素。国外先进伺服系统已经能够很好地适应绝大多数应用的

需求，其研发资源集中在个别高端应用及整体性能提升方面，处于精雕细刻阶段。

在工业4.0的大背景下，国产伺服任重而道远，还需努力追赶

课程简介

Ø教学内容

ü以机器人伺服控制系统为对象，在阐述伺服系统原理、电力

电子技术等基础上，从伺服系统发展的角度出发，系统地介

绍了步进式电机、直流伺服电机、交流伺服电机、气动驱动

及控制等的原理及应用

Ø教学目标

ü使学生通过本课程的学习，了解当前国内外机器人伺服控制

的研究、应用状况以及发展趋势，初步具备机器人伺服控制

系统的设计能力，提高学生分析问题和解决问题的能力

课程简介

Ø教材

ü机器人伺服控制系统及应用技术，孙巍伟编著，化学工业出版社

Ø参考书目

ü机器人驱动与控制及应用实例，黄值坚编著，化学工业出版社

ü工业机器人运动控制技术，张明文、于霜主编，机械工业出版社

ü工业运动控制:电机选择、驱动器和控制器应用，[美]哈肯·基洛卡（HakanGürocak）

著，尹泉、王庆义等译，机械工业出版社

课程主要教学内容

Ø理论教学（32学时）Ø实验教学（8学时）

ü绪论（2学时）ü运动控制卡应用（2学时）

ü机器人的本体（4学时）ü步进电机驱动与控制（3学时）

ü步进电机驱动与控制（4学时）ü伺服电机驱动与控制（3学时）

ü直流伺服电机驱动与控制（4学时）

ü交流伺服电机驱动与控制（4学时）

ü伺服驱动器（3学时）

ü运动控制器（3学时）

ü气动驱动与控制（2学时）

ü液压驱动与控制（2学时）

ü生产线实例（4学时）

课程安排

p总学时：40

p授课时数：32实验时数：8

p成绩构成：

Ø平时（课堂互动、纪律、作业等）：30%

Ø课程论文：50%

Ø实验：20%

第一章绪论

1.1机器人基础知识

主要内容

1.2伺服控制系统