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【兆恒機械】工業(yè)機器人分類基礎知識

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  • 添加日期:2021年04月01日

一、工業(yè)機器人按臂部的運動形式分為四種:

  1、直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;

  2、圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作;

  3、球坐標型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮;

  4、關節(jié)型的臂部有多個轉(zhuǎn)動關節(jié)。

  二、工業(yè)機器人按執(zhí)行機構運動的控制機能又可分點位型和連續(xù)軌跡型。

  1、點位型只控制執(zhí)行機構由一點到另一點的準確定位,適用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業(yè);

  2、連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機構按給定軌跡運動,適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。

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  三、工業(yè)機器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類:

  1、編程輸入型是將計算機上已編好的作業(yè)程序文件,通過RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機器人控制柜。

  2、示教輸入型的示教方法有兩種:

  一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅(qū)動系統(tǒng),使執(zhí)行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;

  另一種是由操作者直接領動執(zhí)行機構,按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時,工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時,控制系統(tǒng)從程序存儲器中檢出相應信息,將指令信號傳給驅(qū)動機構,使執(zhí)行機構再現(xiàn)示教的各種動作。示教輸入程序的工業(yè)機器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人。

  四、智能工業(yè)機器人

  具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業(yè)機器人,能在較為復雜的環(huán)境下工作;如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能,即成為智能型工業(yè)機器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應環(huán)境,并自動完成更為復雜的工作。

  【其他知識】

  一、工業(yè)機器人作業(yè)特點

  工業(yè)機器人是一種通過重復編程和自動控制,能夠完成制造過程中某些操作任務的多功能、多自由度的機電一體化自動機械裝備和系統(tǒng),它結合制造主機或生產(chǎn)線,可以組成單機或多機自動化系統(tǒng),在無人參與下,實現(xiàn)搬運、焊接、裝配和噴涂等多種生產(chǎn)作業(yè)。如圖1所示的是生產(chǎn)線上操作的工業(yè)機器人。

  當前,工業(yè)機器人技術和產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,在生產(chǎn)中應用日益廣泛,已成為現(xiàn)代制造生產(chǎn)中重要的高度自動化裝備。

  二、工業(yè)機器人的特點

自20世紀60年代初第一代機器人在美國問世以來,工業(yè)機器人的研制和應用有了飛速的發(fā)展,但工業(yè)機器人最顯著的特點歸納有以下幾個。

  1.可編程。生產(chǎn)自動化的進一步發(fā)展是柔性自動化。工業(yè)機器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用,是柔性制造系統(tǒng)(FMS)中的一個重要組成部分。

  2.擬人化。工業(yè)機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業(yè)機器人還有許多類似人類的“生物傳感器”,如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。傳感器提高了工業(yè)機器人對周圍環(huán)境的自適應能力。

  3.通用性。除了專門設計的專用的工業(yè)機器人外,一般工業(yè)機器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務時具有較好的通用性。比如,更換工業(yè)機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務。

  4.機電一體化。工業(yè)機器人技術涉及的學科相當廣泛,但是歸納起來是機械學和微電子學的結合——機電一體化技術。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智能,這些都和微電子技術的應用,特別是計算機技術的應用密切相關。因此,機器人技術的發(fā)展必將帶動其他技術的發(fā)展,機器人技術的發(fā)展和應用水平也可以驗證一個國家科學技術和工業(yè)技術的發(fā)展和水平。

  三、工業(yè)機器人的組成

  工業(yè)機器人系統(tǒng)由三大部分六個子系統(tǒng)組成。三大部分是:機械部分、傳感部分、控制部分。六個子系統(tǒng)是:驅(qū)動系統(tǒng)、機械結構系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機器人—環(huán)境交互系統(tǒng)、人—機交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。下面將分述六個子系統(tǒng)。

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  1.驅(qū)動系統(tǒng)

  要使機器人運行起來,就需給各個關節(jié)即每個運動自由度安置傳動裝置,這就是驅(qū)動系統(tǒng)。驅(qū)動系統(tǒng)可以是液壓傳動、氣動傳動、電動傳動,或者把它們結合起來應用的綜合系統(tǒng);可以直接驅(qū)動或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動機構進行間接驅(qū)動。

  2.機械結構系統(tǒng)

  工業(yè)機器人的機械結構系統(tǒng)是工業(yè)機器人為完成各種運動的機械部件。系統(tǒng)由骨骼(桿件)和連接它們的關節(jié)(運動副)構成,具有多個自由度,主要包括手部、腕部、臂部、機身等部件。

 ?。?)手部:又稱為末端執(zhí)行器或夾持器,是工業(yè)機器人對目標直接進行操作的部分,在手部可安裝專用的工具,如焊槍、噴槍、電鉆、電動螺釘(母)擰緊器等。

 ?。?)腕部:腕部是連接手部和臂部的部分,主要功能是調(diào)整手部的姿態(tài)和方位。

 ?。?)臂部:用以連接機身和腕部,是支撐腕部和手部的部件,由動力關節(jié)和連桿組成。用以承受工件或工具的負荷,改變工件或工具的空間位置,并將它們送至預定位置。

 ?。?)機身:是機器人的支撐部分,有固定式和移動式兩種。