機器人技術基礎復習要點

.機器人技術基礎復習重點第一章：緒論機器人分類：按開發(fā)內容與應用分為工業(yè)機器人，操控型機器人，智能機器人；按發(fā)展程度分為第一代，第二代和第三代機器人；按性能指標分為超大型，大型。中型。小型和超小型機器人；按結構形式分為直角坐標型機器人，圓柱坐標型機器人，球坐標型機器人和關節(jié)坐標型機器人；按控制方式分為點位控制和連續(xù)軌跡控制；按驅動方式分為氣力驅動式，液力驅動式和電力驅動式。按機座可動分類分為固定式和搬動式。機器人的組成：驅動系統，機械系統，感知系統，控制系統，機器人-環(huán)境交互系統，人機交互系統。機器人的技術參數：自由度：是指機器人所擁有的獨立坐標軸的數量；精度：主要依存于機械偏差，控制算法偏差與分辨率系統偏差；重復定位精度；是關于精度的統計數據；工作范圍：指的是機器人手臂尾端或手段中心所能達到的全部店的會集；最大工作速度：不同樣廠家定義不同樣，平時在技術參數中加以說明；承載能力：指的是機器人在工作范圍內的任何位姿上所能承受的最大質量。第二章：機器人本體結構機器人本體基本結構：傳動部件，機身及行走機構，臂部，腕部，手部。機器人本體資料的選擇：強度高，彈性模量大，質量輕，阻尼大，經濟性好。機身設計要注意的問題：剛度和強度大；動靈便，導套不宜很短，防備卡死；驅動方式適合；結構部署合理。臂部的基本形式：機器人的手臂由大臂，小臂所組成，手臂的驅動方式主要有液壓驅動，氣動驅動和電動驅動幾種形式，此中電動驅動最為通用；臂部的典型機構有臂部伸縮機構，手臂俯仰運動機構，手臂展轉與起落機構。臂部設計需要的注意的問題：足夠的承載能力；剛度高；導向性能好，運動迅速，靈便，平穩(wěn)，定位精度高；重量輕，轉動慣性?。缓侠碓O計與腕部和機身的連接部位。機器人的平穩(wěn)性和臂桿平衡方法：機身和臂部的運動很多，質量較大，若是運動速度和負載游較大，當運動狀態(tài)變化時，將產生沖擊和振動。這將僅影響機器人的精確定位，甚至會使其不能夠正常運行。為了提升工作瓶蚊香，在設計時應采納有效的緩沖裝置吸取能量，進而減少能量產生的；注意事項：要求機身和臂部運動部件緊湊，質量輕，以減少慣性力；運動部件各部分的質量對轉軸或支承的散布狀況，即中心的部署；平衡方法：質量平衡方法，彈簧平衡方法，氣動和液壓平衡方法。7腕部結構的基本形式：按驅動方式分為直接驅動和遠程驅動；按轉動特色分為可編寫.滾轉和彎轉8.BBR手段：由兩個B自由度旋轉和一個R旋轉組成的手段；RRR型手段：由三個旋轉自由度R組成的手段，以實現遠距傳動，制造簡單，融化條件好，機械效率高，應用較寬泛。腕部的典型結構：單自由度展轉運著手段，二自由度手段(雙展轉油缸驅動和齒輪傳動)；三自由度手段(液壓直接驅動和齒輪鏈條傳動)腕部設計需注意的問題：結構緊湊，重量輕；動作靈便平穩(wěn)，定位精度高；強度剛度高；合理設計與臂和手部連接部位以及傳感器和驅動裝置的布局與安裝。機器人手部特色：手部與手段相連處可拆卸；手部是機器人尾端執(zhí)行器；通用性比較差；是獨立部件；分類：按用途分為手爪，工具關節(jié)：機器人中連接運動部分的機構，分為搬動關節(jié)和轉動關節(jié)13.機器人傳動機構：泳衣把驅動器的運動傳達到關節(jié)和動作部位；常用機構有齒輪傳動，螺旋傳動，帶傳動和鏈傳動，繩傳動和鋼帶傳動，連桿機構和凸輪傳動，流體傳動。傳動件的定位：電氣開關定位，機械擋塊定位，伺服定位；消隙：消隙齒輪：相齒合的量齒輪中有一為兩個薄齒輪的組合件，能過兩個薄齒輪的組合來消隙；柔性齒輪消隙：對擁有彈性的柔性齒輪家一預載力來保證無側隙齒合；對稱傳動消隙：一個傳動系統設置兩個對稱的分支傳動，而且此中有一個擁有回彈能力；獨愛計構消隙：當有齒輪磨損等原由造成傳動縫隙增添時，利用中心距調整機構調整中心距；齒廓彈性覆層消隙：齒輪表面覆游薄薄一層彈性很好的橡膠層或壓層資料，經過對相齒合一對齒輪加以預載，來完整除掉齒合側隙。諧波傳動的特色：結構簡單，體積小，重量輕；傳動比大；同時嚙合的齒數多；承載能力大；運動精度高運動平穩(wěn)，無沖擊，噪聲小；齒側縫隙能夠調整；傳動效率高；可實現向密閉空間傳達運動及動力；可實現高增速運動；同軸性好；方便的實現差速傳動；長處：尺寸小，慣量低；由于偏差均布在多個嚙合點上，傳動精度高；由于預載嚙合傳動側隙特別??；由于多齒嚙合傳動擁有高阻尼特點；缺點：易發(fā)生疲倦損壞；起動力矩大。最近幾年來諧波齒輪傳動技術獲得了迅速的發(fā)展。16.何謂起落立柱降落不卡死條件？立柱導套為何要有必然的長度？(1)當起落立柱的著重力矩過大時，若是依靠自重降落，立柱可能卡死在導套內；當h>2fL時立柱依靠自重降落就不會引起卡死現象。（2）要使起落立柱在導套內降落自由，臂部總重量W一定大于導套與立柱之間的摩擦力Fm1及Fm2，所以起落立柱依靠自重降落而不引起卡死的條件為LW>Fm1Fm12FNlf2Wf即h>2fL式中：h為導套的長度(m)；f為導套與立柱之間的摩擦系數，f=0.015～0.1，可編寫.一般取較大值；L為著重力臂(m)。第四章：機器人動力學1.機器人雅可比：在機器人學中，雅可比是一個把關節(jié)速度矢量q變換為手爪相對基坐標的廣義速度矢量v的變換矩陣。拉格朗日方程建立機器人動力學方程：采納齊次變換的方法，用拉格朗日方程建立機器人連桿系統動力學方程，對機器人連桿系統位姿和運動狀態(tài)進行描述。步驟為：(1)計算任一連桿上任一點的速度；(2)計算各連桿的動能和機器人的總動能；(3)計算各連桿的勢能和機器人的總勢能；(4)建立機器人系統的拉格朗日函數；(5)對拉格朗日函數求導，獲得動力學方程式。機器人穩(wěn)態(tài)吻合研究內容：靜力和力矩表示法；不同樣坐標系間靜負荷的變換；確立機器人靜態(tài)關節(jié)力矩；由關節(jié)力矩確立機器人所載物體的質量。第五章：機器人軌跡規(guī)劃機器人軌跡：泛指工業(yè)機器人在運動過程中的運動軌跡，即運動點的唯一，速度和加速度軌跡生成的方式：示教-再現運動；關節(jié)空間運動；空間直線運動；空間曲線運動。軌跡規(guī)劃設計的主要問題：(1)對工作對象及作業(yè)進行描，用示教剛發(fā)給出軌跡上的若干個結點；（2）用一條軌跡經過或迫近結點，此軌跡可按必然的原則優(yōu)化，如加速度圓滑獲得直角空間的位移時間函數X(t)或關節(jié)空間的位移時間函數q(t)，在結點之間怎樣進行時間插補，即依據軌跡表達式在每一個采樣周期實時計算軌跡上點的位姿和各關節(jié)變值量；(3)以上生成的軌跡是機器人地址控制的給定值，能夠據此并依據機器人的動向參數設計必然的控制規(guī)律；(4)規(guī)劃機器人的運動軌跡時，尚需明確其路徑上可否存在阻擋拘束的組合。3．何謂軌跡規(guī)劃，即軌跡規(guī)劃方法：軌跡的生成一般是先給定軌跡上的若干個點，將其經運動學反解照射到關機空間，對關節(jié)空間中的相應點建立運動方程，爾后按這些運動方程對關節(jié)進行插值，進而實現作業(yè)空間的運動要求，這一過程平時稱為軌