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工业机器人的基本组成

时间:2016-01-01 16:16来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
工业机器人由3大部分6个子系统组成。 3大部分是机械部分、 传感部分和控制部分。 6个子系统是驱动系统、 机械结构系统、 感受系统、 机器人-环境交互系统、 人机交互系统和控制系统, 可用图1来表示。 图1 机器人系统组成 6 个子系统的作用分述如下 : 1. 驱动
  工业机器人由3大部分6个子系统组成。 3大部分是机械部分、 传感部分和控制部分。 6个子系统是驱动系统、 机械结构系统、 感受系统、 机器人-环境交互系统、 人机交互系统和控制系统, 可用图1来表示。
            图1 机器人系统组成
         6个子系统的作用分述如下:
  1. 驱动系统
      要使机器人运行起来, 需给各个关节即每个运动自由度安置传动装置, 这就是驱动系统。 驱动系统可以是液压传动、 气动传动、电动传动, 或者把它们结合起来应用的综合系统; 可以是直接驱动或者是通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。

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         2. 机械结构系统
   工业机器人的机械结构系统由基座、手臂、末端操作器三大件组成, 如图2所示。每一大件都有若干自由度, 构成一个多自由度的机械系统。 若基座具备行走机构, 则构成行走机器人; 若基座不具备行走及腰转机构, 则构成单机器人臂(Single Robot Arm)。 手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。末端操作器是直接装在手腕上的一个重要部件, 它可以是二手指或多手指的手爪, 也可以是喷漆枪、焊具等作业工具。
                   图 2 工业机器人的机械结构系统
        3. 感受系统
      感受系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成, 用以获取内部和外部环境状态中有意义的信息。智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化的水准。人类的感受系统对感知外部世界信息是极其灵巧的, 然而,对于一些特殊的信息, 传感器比人类的感受系统更有效。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
        4. 机器人-环境交互系统
      机器人-环境交互系统是实现工业机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。工业机器人与外部设备集成为一个功能单元, 如加工制造单元、 焊接单元、装配单元等。当然, 也可以是多台机器人、多台机床或设备、多个零件存储装置等集成为一个去执行复杂任务的功能单元。
        5. 人机交互系统
      人机交互系统是使操作人员参与机器人控制并与机器人进行联系的装置, 例如, 计算机的标准终端, 指令控制台, 信息显示板, 危险信号报警器等。 该系统归纳起来分为两大类: 指令给定装置和信息显示装置。
        6. 控制系统
  控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。假如工业机器人不具备信息反馈特征, 则为开环控制系统;若具备信息反馈特征, 则为闭环控制系统。根据控制原理,控制系统可分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统。根据控制运动的形式,控制系统可分为点位控制和轨迹控制。

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  图3为三菱装配机器人系统的基本构成。该机器人由机器人主体、控制器、示教盒和PC机构成。可用示教的方式和用PC机编程的方式来控制机器人的动作。
                    图 3 三菱装配机器人系统
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