《工业机器人技术》课件_工业机器人（1）-概述.ppt

6.承载能力工业机器人技术参数指机器人在一定精度和运动条件下所能承担的最大负载，是决定机器人成本的主要参数。承载能力不仅决定于负载的质量，而且还与机器人运行的速度和加速度的大小和方向有关。为了安全起见，承载能力这一技术指标是指高速运行时的承载能力。通常，承载能力不仅指负载，而且还包括了机器人末端操作器的质量。机器人有效负载的大小除受到驱动器功率的限制外，还受到杆件材料极限应力的限制，因而，它又和环境条件（如地心引力）、运动参数（如运动速度、加速度以及它们的方向）有关7.控制方式工业机器人技术参数指机器人运动控制的方式，如示教再现、点位控制、或轨迹控制，是机器人控制器的基本指标。8.驱动方式指机器人是采用液压、气动、交流电机或步进电机控制等，目前先进的工业机器人通常采用交流电机驱动。工业机器人技术参数举例工业机器人技术参数举例工业机器人坐标关节坐标型直角坐标型圆柱坐标型球坐标型平面关节型图1.23工业机器人的几种坐标形式1.直角坐标机器人（3P）工业机器人坐标机器人由三个线性关节组成通常还带有附加的旋转关节用来确定末端操作器的姿态。在X、Y、Z轴上的运动是独立的，运动方程可独立处理，且方程是线性的，因此进行计算机控制简单；它可以两端支撑，对于给定的结构长度，刚性最大；它的精度和位置分辨率不随工作场合而变化，容易达到高精度。但它的操作范围小，手臂收缩的同时，又向相反的方向伸出，即妨碍工作，且占地面积大，运动速度低，密封性不好。2.圆柱坐标型(R2P)工业机器人坐标两个滑动关节和一个旋转关节来确定部件的位置，再附加一个旋转关节来确定部件的姿态。可以绕中心轴旋转一个角，工作范围可以扩大，且计算简单；直线部分可采用液压驱动，可输出较大的动力；它能够伸入型腔式机器内部，但它的手臂可以到达的空间受到限制，不能到达近立柱或近地面的空间。直线驱动部分难以密封、防尘；后臂工作时，手臂后端会碰到工作范围内的其它物体。3.球坐标型(2RP)工业机器人坐标球坐标机器人采用球坐标系，它用一个滑动关节和两个旋转关节来确定部件的位置，再用一个附加的旋转关节确定部件的姿态。这种机器人可以绕中心轴旋转，在中心支架附近的工作范围大、两个转动驱动装置容易密封、覆盖工作空间较大。但坐标复杂，难于控制，且直线驱动装置仍存在密封及工作死区的问题。它的工作范围是一个球缺状，4.关节坐标型/拟人型(3R)工业机器人坐标链式机器人的关节全都是旋转的，类似于人的手臂。工业机器人中最常见的结构。它的工作范围较为复杂。5.平面关节型工业机器人坐标是关节坐标式机器人的特例，它只有平行的肩关节和肘关节，关节轴线共面。如SCARA(SelectiveComplianceAssemblyRobotArm)机器人有两个并联的旋转关节，可以使机器人在水平面上运动，此外，再用一个附加的滑动关节做垂直运动。SCARA机器人常用于装配作业，最显著的特点是它们在x-y平面上的运动具有较大的柔性，而沿Z轴具有很强的刚性，所以它具有选择性的柔性。这种机器人在装配作业中获得了较好的应用。工业机器人技术面临的主要问题减速器：一直是国际大品牌保持竞争优势的有力武器之一，减速器仅占据大品牌工业机器人单体成本约六分之一，国产工业机器人减速器占其制造成本的比例依然接近三分之一。本土生产的工业机器人原材料成本构成中，减速机占据40%，伺服系统占据30%，控制器占据15%，其他占据15%。伺服系统：在电控系统中的成本比例很高，且随着机器人负载的提高，比例直线上升。目前国产伺服系统存在着功率密度低、可靠性差的缺点，推广受到极大限制。控制器：是电控系统的核心，目前我国已有多家从事控制器开发生产的企业，但是功能、性能等总体技术水平与国外仍有较大差距。在三个核心部件中，控制器是国产品牌占有率最高的。*在核工业上沸腾水式反应堆（BWR）燃料自动交换机。BWR的燃料是把浓缩的铀丸放在长4m的护套内，把它们集中在一起，作为燃料的集合体，装入反应堆的堆心。每隔一定时期要变更已装入燃料的位置，以提高铀的燃烧效率，并把已充分燃烧的燃料集合体与新的燃料集合体进行交换。这些作业都在定期检查时完成，并且为了冷却使用过的燃料和遮蔽放射线，这种燃料交换的作业是在水中进行的。从作业人员到被处理的燃料之间距离约为17m～18m，作业人员过去是靠手动进行操作，难免会产生误操作；并且为了尽可能缩短距离、靠近操作，又容易受到辐