机械设计 课件 第18章 工业机器人.pdf

工业机器人

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造

工业机器人

概述

工业机器人的定义

）、

（编具有

工业机器人是一种能自动控制，程序可变，多功能、多自由度，可实现材料搬运

工件或工具夹持，可在现场固定或移动使用的机械装置。

工业机器人具有以下特点：

（1）拟人化。机械结构上工业机器人有类似人的臂部、腕部、手部和行走等部分，功能上可

模仿人的肢体动作夹持各种工具，并通过各种传感器感知环境变化，达到工业自动化的目的。

（2）可编程。工业机器人可根据工作环境变化重复编程，是柔性制造系统的主要组成部分。

（3）通用性。通用工业机器人只要更换不同的手部（末端执行器）便可完成不同的作业任务。

（4）环境交互性。智能工业机器人在无人干预下，可对工作环境产生自适应和自我规划能力。

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工业机器人

概述

工业机器人主要应用于焊接、喷漆、装配、搬运、码垛、切割和检测等领域。

焊接喷漆装配

搬运切割检测

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工业机器人

概述

工业机器人的组成

工业机器人一般由机械系统、控制系统、驱动系统和感知系统四部分组成。

工业机器人的组成

组成说明

手部直接夹持工件或工具的部件，又称为末端执行器

腕部用于连接手部与臂部，支承和改变手部位置的部件

机械系统臂部用于支承和调整腕部和手部，实现较大运动范围的部件

机身用于支承臂部，并安装驱动装置及其他装置的部件

行走机构用于扩大工业机器人活动范围的机构

为机械系统各部件提供动力，由驱动单元、减速器和检测元件等构成。按照驱动方式

驱动系统

不同，可分为液压驱动、气压驱动和电气驱动

控制系统用于根据作业指令程序以及传感器信息控制工业机器人完成规定的运动和功能

由内部传感器和外部传感器组成，用于获取内部和外部环境信息，并将信息反馈给控

感知系统

制系统

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工业机器人

概述

工业机器人的类型

目前，工业机器人还没有统一的分类标准。按照机械结构形式

的不同，工业机器人主要分为串联机器人和并联机器人两类。

不同机械结构的工业机器人

工业机器人

分类图示特点

从机座开始由连杆和关节顺序连接构成的开式运动链机构。驱动系统驱动各个关节

运动从而带动连杆的相对运动，使手部达到合适的位置和姿态。串联机器人工作空间

串联机器人大、灵活性高、负载大，但存在精度低、有效载荷重量比低、惯量高等缺点，适用于

焊接、码垛、