工業(yè)機(jī)器人簡介演講詳解

工業(yè)機(jī)器人簡介演講ppt課件當(dāng)前第1頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)1960年美國AMF公司生產(chǎn)了首臺工業(yè)生產(chǎn)柱坐標(biāo)型Versatran機(jī)器人，可進(jìn)行點(diǎn)位和軌跡控制。1979年，Unimation推出PUMA機(jī)器人：多關(guān)節(jié)、全電機(jī)驅(qū)動、多CPU二級控制，采用VAL專用語言，可配視覺、觸覺、力覺傳感器。新世紀(jì)——智能機(jī)器人，更完善的環(huán)境感知能力，還具有邏輯思維、判斷和決策能力，可根據(jù)作業(yè)要求與環(huán)境信息自主工作。一.工業(yè)機(jī)器人的歷程當(dāng)前第2頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)機(jī)器人的定義

我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12643—90將工業(yè)機(jī)器人定義為“是一種能自動控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機(jī)，能搬運(yùn)材料、工件或操持工具，用以完成各種作業(yè)”。工業(yè)機(jī)器人的基本工作原理

工業(yè)機(jī)器人的基本工作原理：通過操作機(jī)上各運(yùn)動構(gòu)件的運(yùn)動，自動的實(shí)現(xiàn)手部作業(yè)的動作功能及技術(shù)要求。

二.工業(yè)機(jī)器人的定義及工作原理當(dāng)前第3頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人由三大部分五個子系統(tǒng)組成。三大部分是機(jī)械部分、傳感部分和控制部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及智能系統(tǒng)部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是機(jī)器人賴以完成各種作業(yè)的主體部分。通常為開式空間連桿機(jī)構(gòu)。驅(qū)動-傳動機(jī)構(gòu)由驅(qū)動器和傳動機(jī)構(gòu)組成。傳動有機(jī)械式、電氣式、液壓式、氣動式和復(fù)合式等。而驅(qū)動器有步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)、液壓馬達(dá)和液壓缸等。三.工業(yè)機(jī)器人的組成及功能當(dāng)前第4頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)控制系統(tǒng)一般由操作盤或控制計(jì)算機(jī)和伺服控制裝置組成。前者作用是發(fā)出指令協(xié)調(diào)各有關(guān)驅(qū)動器之間的運(yùn)動，同時(shí)要完成編程、示教/再現(xiàn)以及和其它環(huán)境狀況（傳感器信號）、工藝要求。外部相關(guān)設(shè)備之間的信息傳遞和協(xié)調(diào)工作。而后者是控制各關(guān)節(jié)驅(qū)動器使各桿能按預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動。當(dāng)前第5頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人各部分關(guān)系驅(qū)動-傳動機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作系統(tǒng)控制系統(tǒng)位行檢測智能系統(tǒng)當(dāng)前第6頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)

工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械部分由三部分組成，即機(jī)身、手臂和末端操作器。機(jī)身可以是固定的，也可以是移動的。手臂進(jìn)一步劃分為上臂和下臂，上臂與機(jī)身形成肩關(guān)節(jié)，上臂與下臂形成肘關(guān)節(jié)，下臂與末端操作器形成碗關(guān)節(jié)1.機(jī)器人的機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)當(dāng)前第7頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)當(dāng)前第8頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)具有一個相對自由度的末端操作器2.機(jī)器人手部的機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

當(dāng)前第9頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)具有多個自由度的末端操作器當(dāng)前第10頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)1.直角坐標(biāo)型

它有三個移動關(guān)節(jié)，可使末端操作器作三個方向的獨(dú)立位移。

該種型式的工業(yè)機(jī)器人，定位精度較高，空間軌跡規(guī)劃與求解相對較容易，計(jì)算機(jī)控制相對較簡單。它的不足是空間尺寸較大，運(yùn)動的靈活性相對較差，運(yùn)動的速度相對較低。四.工業(yè)機(jī)器人的分類與性能當(dāng)前第11頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)當(dāng)前第12頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)

圓柱坐標(biāo)型操作機(jī)，它有兩個移動關(guān)節(jié)和一個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，末端操作器的安裝軸線之位姿由(z，r，θ)坐標(biāo)予以表示。

該種型式的工業(yè)機(jī)器人，空間尺寸較小，工作范圍較大，末端操作器可獲得較高的運(yùn)動速度。它的缺點(diǎn)是末端操作器離z軸愈遠(yuǎn)，其切向線位移的分辨精度就愈低。2.圓柱坐標(biāo)型當(dāng)前第13頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)當(dāng)前第14頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)

球坐標(biāo)型操作機(jī)它有兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)和一個移動關(guān)節(jié)，末端操作器的安裝軸線之位姿由(θ，φ，r)坐標(biāo)予以表示。該種型式的工業(yè)機(jī)器人，空間尺寸較小，工作范圍較大。3.球坐標(biāo)型當(dāng)前第15頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)當(dāng)前第16頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)

關(guān)節(jié)型操作型它有三個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，即機(jī)身上部相對于下部的轉(zhuǎn)動，肩關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動和肘關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動。腕關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動屬于末端操作器的自由度。該種結(jié)構(gòu)的工業(yè)機(jī)器人，空間尺寸相對較小，工作范圍相對較大，還可以繞過機(jī)座周圍的障礙物，是目前應(yīng)用較多的一種機(jī)型。4.關(guān)節(jié)型當(dāng)前第17頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)當(dāng)前第18頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人（按用途分類）圖例1.焊接機(jī)器人當(dāng)前第19頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人圖例2.搬運(yùn)機(jī)器人當(dāng)前第20頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)典型應(yīng)用是汽車的加工裝配工業(yè)機(jī)器人圖例3.裝配機(jī)器人當(dāng)前第21頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人圖例4.沖壓機(jī)器人當(dāng)前第22頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人圖例5.澆注機(jī)器人當(dāng)前第23頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人圖例6.噴漆機(jī)器人當(dāng)前第24頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人圖例7.切削加工機(jī)器人當(dāng)前第25頁\共有26頁\編于星期日\22點(diǎn)

工業(yè)機(jī)器人：末端執(zhí)行器干活為主，一般機(jī)座不移動或規(guī)律移動面向工業(yè)應(yīng)用，比如機(jī)械加工，汽車行業(yè)，包含基本應(yīng)用、高速重載、微操作等。注重作業(yè)能力，包含：作業(yè)范圍、負(fù)載、精度速度可靠性等指標(biāo)。