工業(yè)機(jī)器人完整版本

工業(yè)機(jī)器人湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院主講：張錚第一章概論1.1工業(yè)機(jī)器人定義及工作環(huán)境1.2工業(yè)機(jī)器人基本組成及技術(shù)參數(shù)1.3工業(yè)機(jī)器人的分類及應(yīng)用1.4工業(yè)機(jī)器人的未來(lái)1.1工業(yè)機(jī)器人的定義及工作環(huán)境

美國(guó)機(jī)器人工協(xié)會(huì)提出的工業(yè)機(jī)器人定義為：“工業(yè)機(jī)器人是用來(lái)進(jìn)行搬運(yùn)材料.零件.工具.等可再編程的多功能機(jī)械手，或通過(guò)不同程序的調(diào)用來(lái)完成各種工作任務(wù)的特種裝置?！眹?guó)際標(biāo)準(zhǔn)化（ISO）曾于1987年對(duì)工業(yè)機(jī)器人給出了定義：“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能，能夠完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)?！币弧⒐I(yè)機(jī)器人定義及特點(diǎn)

（ISO8373）對(duì)工業(yè)機(jī)器人給出了定更具體的解釋：“機(jī)器人具備自動(dòng)控制及可在編程、多用途功能，機(jī)器人操作機(jī)具有三個(gè)或三個(gè)以上的可編程軸，在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中，機(jī)器人的底座課固定也可移動(dòng)?！惫I(yè)機(jī)器人最顯著特點(diǎn)：（1）可編程（2）擬人化（3）通用性（4）機(jī)電一體化

一個(gè)工業(yè)機(jī)器人所具有的功能在本質(zhì)上是由其機(jī)械部分.傳感部分.控制部分內(nèi)部集成所決定的.但是,工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)能力還決定于與外部環(huán)境的聯(lián)系和配合,即工業(yè)機(jī)器人與環(huán)境的交互能力.

工業(yè)機(jī)器人與外部環(huán)境的交互包括硬件環(huán)境和軟件環(huán)境:(1)與硬件環(huán)境的交互主要是與外部設(shè)備的通信.工作域中障礙和自由空間的描述.操作對(duì)象物的描述.(2)與軟件環(huán)境的交互主要是與生產(chǎn)單元監(jiān)控計(jì)算機(jī)所提供的管理信息的通信.

二、工業(yè)機(jī)器人與環(huán)境交互1.2工業(yè)機(jī)器人基本組成及技術(shù)參數(shù)一、工業(yè)機(jī)器人的基本組成

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)由三大部分六個(gè)子系統(tǒng)組成。

六個(gè)子系統(tǒng)機(jī)身手臂末端操作器三大部分：機(jī)械部分傳感器部分控制部分機(jī)械結(jié)構(gòu)三大件二、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)是各工業(yè)機(jī)器人制造商在產(chǎn)品供貨時(shí)所提供的技術(shù)數(shù)據(jù)。工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)一般都應(yīng)有：自由度。重復(fù)定位精度、工作范圍、最大工作速度、承載能力等。

1.自由度是指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，不應(yīng)包括手爪的開(kāi)合自由度。

工業(yè)機(jī)器人精度是指定位精度和重復(fù)定位精度。定位精度只指機(jī)器人手部實(shí)際到達(dá)位置與目標(biāo)位置之間的差異。重復(fù)定位精度是指機(jī)器人重復(fù)定位其手部與同一目標(biāo)位置的能力，可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差這個(gè)統(tǒng)計(jì)量來(lái)表示，它是衡量一列誤差值的密集度，即重復(fù)度。2重復(fù)定位精度（a）重復(fù)定位精度的測(cè)定（b）合理定位精度，良好重復(fù)定位精度（c）良好定位精度，很差重復(fù)定位精度（d）很差定位精度。良好重復(fù)定位精度4.最大工作速度最大工作速度,有的廠家指工業(yè)機(jī)器人主要自由度上最大的穩(wěn)定速度,有的廠家指手臂末端最大的合成速度,通常都在技術(shù)參數(shù)中加以說(shuō)明。5.承載能力承載能力是指機(jī)器人在工作范圍內(nèi)的任何位置上所能承受的最大質(zhì)量。承載能力不僅決定于負(fù)載的質(zhì)量,而且還與機(jī)器人運(yùn)行的速度和加速度的大小和方向有關(guān)。1.3工業(yè)機(jī)器人的分類及應(yīng)用

一、工業(yè)機(jī)器人的分類

(一)按工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)分類1.五種基本坐標(biāo)式機(jī)器人1.3工業(yè)機(jī)器人的分類及應(yīng)用

一、工業(yè)機(jī)器人的分類

(一)按工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)分類1.五種基本坐標(biāo)式機(jī)器人1.3工業(yè)機(jī)器人的分類及應(yīng)用

一、工業(yè)機(jī)器人的分類

(一)按工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)分類1.五種基本坐標(biāo)式機(jī)器人1.3工業(yè)機(jī)器人的分類及應(yīng)用

一、工業(yè)機(jī)器人的分類

(一)按工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)分類1.五種基本坐標(biāo)式機(jī)器人1.3工業(yè)機(jī)器人的分類及應(yīng)用

一、工業(yè)機(jī)器人的分類

(一)按工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)分類1.五種基本坐標(biāo)式機(jī)器人(E)平面關(guān)節(jié)式機(jī)器人可以看成是關(guān)節(jié)坐標(biāo)式機(jī)器人的特例,它只有平行的肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié),關(guān)節(jié)軸線共面,如圖2.兩種冗余自由度結(jié)構(gòu)機(jī)器人(1)整體控制的柔軟臂機(jī)器人,也叫象鼻子機(jī)器人,如左下下圖所示。(2)每一關(guān)節(jié)獨(dú)立控制的冗余自由度機(jī)器人,如圖1-11所示。3.模塊化結(jié)構(gòu)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人模塊化的主要含義是機(jī)器人由一些可供選擇的標(biāo)準(zhǔn)化模塊拼裝而成的,標(biāo)準(zhǔn)化模塊是具有標(biāo)準(zhǔn)化接口的機(jī)械結(jié)構(gòu)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊、傳感器模塊,并已經(jīng)系列化。4.并聯(lián)機(jī)器人

從機(jī)構(gòu)學(xué)角度可將機(jī)器人機(jī)構(gòu)分為開(kāi)環(huán)機(jī)構(gòu)和閉環(huán)機(jī)構(gòu)兩大類:以開(kāi)環(huán)機(jī)構(gòu)為機(jī)器人機(jī)構(gòu)原型的叫串聯(lián)機(jī)器人;以閉環(huán)機(jī)構(gòu)為機(jī)器人原型的叫并聯(lián)機(jī)器人。二、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域及優(yōu)點(diǎn)(一)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域

1.惡劣工作環(huán)境,危險(xiǎn)工作場(chǎng)合這個(gè)領(lǐng)域的作業(yè)是一種有害于健康,并危及生命或不安全因素很大而不宜于人去干的作業(yè),用工業(yè)機(jī)器人去干是最適宜的。

2.特殊作業(yè)場(chǎng)合

3.自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域早期工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)上主要用于: