工业机器人学习.pptx

u1960年美国AMF公司生产了首台工业生产柱坐标型Versatran机器人，可进行点位和轨迹控制。u1979年，Unimation推出PUMA机器人：多关节、全电机驱动、多CPU二级控制，采用VAL专用语言，可配视觉、触觉、力觉传感器。u新世纪智能机器人，更完善的环境感知能力，还具有逻辑思维、判断和决策能力，可根据作业要求与环境信息自主工作。一.工业机器人的历程第1页/共27页机器人的定义 我国国家标准GB/T1264390将工业机器人定义为“是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机，能搬运材料、工件 或操持工具，用以完成各种作业”。工业机器人的基本工作原理 工业机器人的基本工作原理：通过操作机上各运动构件的运动，自动的实现手部作业的 动作功能及技术要求。二.工业机器人的定义及工作原理第2页/共27页工业机器人由三大部分五个子系统组成。三大部分是机械部分、传感部分和控制部分执行机构、驱动系统、传动系统、控制系统 及智能系统部分组成。执行机构是机器人赖以完成各种作业的主体部分。通常为开式空间连杆机构。驱动-传动机构由驱动器和传动机构组成。传动有机械式、电气式、液压式、气动式和复合式等。而驱动器有步进电机、伺服电机、液压马达和液压缸等。三.工业机器人的组成及功能第3页/共27页控制系统 一般由操作盘或控制计算机和伺服控制装置组成。前者作用是发出指令协调各有关驱动器之间的运动，同时要完成编程、示教/再现以及和其它环境状况（传感器信号）、工艺要求。外部相关设备之间的信息传递和协调工作。而后者是控制各关节驱动器使各杆能按预定的运动规律运动。第4页/共27页工业机器人各部分关系驱动-传动机构执行机构工作系统控制系统位行检测智能系统第5页/共27页 工业机器人的机械部分由三部分组成，即机身、手臂和末端操作器。机身可以是固定的，也可以是移动的。手臂进一步划分为上臂和下臂，上臂与机身形成肩关节，上臂与下臂形成肘关节，下臂与末端操作器形成碗关节 1.机器人的机构与结构系统第6页/共27页第7页/共27页具有一个相对自由度的末端操作器2.机器人手部的机构与结构系统第8页/共27页具有多个自由度的末端操作器 第9页/共27页1.直角坐标型它有三个移动关节，可使末端操作器作三个方向的独立位移。该种型式的工业机器人，定位精度较高，空间轨迹规划与求解相对较容易，计算机控制相对较简单。它的不足是空间尺寸较大，运动的灵活性相对较差，运动的速度相对较低。四.工业机器人的分类与性能第10页/共27页第11页/共27页 圆柱坐标型操作机，它有两个移动关节和一个转动关节，末端操作器的安装轴线之位姿由(z，r，)坐标予以表示。该种型式的工业机器人，空间尺寸较小，工作范围较大，末端操作器可获得较高的运动速度。它的缺点是末端操作器离z轴愈远，其切向线位移的分辨精度就愈低。2.圆柱坐标型第12页/共27页第13页/共27页 球坐标型操作机它有两个转动关节和一个移动关节，末端操作器的安装轴线之位姿由(，r)坐标予以表示。该种型式的工业机器人，空间尺寸较小，工作范围较大。3.球坐标型第14页/共27页第15页/共27页 关节型操作型它有三个转动关节，即机身上部相对于下部的转动，肩关节的转动和肘关节的转动。腕关节的转动属于末端操作器的自由度。该种结构的工业机器人，空间尺寸相对较小，工作范围相对较大，还可以绕过机座周围的障碍物，是目前应用较多的一种机型。4.关节型第16页/共27页第17页/共27页工业机器人（按用途分类）图例1.焊接机器人第18页/共27页工业机器人图例2.搬运机器人第19页/共27页典型应用是汽车的加工装配工业机器人图例3.装配机器人第20页/共27页工业机器人图例4.冲压机器人第21页/共27页工业机器人图例5.浇注机器人第22页/共27页工业机器人图例6.喷漆机器人第23页/共27页工业机器人图例7.切削加工机器人第24页/共27页 工业机器人：末端执行器干活为主，一般机座不移动或规律移动u面向工业应用，比如机械加工，汽车行业，包含基本应用、高速重载、微操作等。u注重作业能力，包含：作业范围、负载、精度速度可靠性等指标。u国内玩研究热点：各种形式的作业臂、新型驱动、控制方式等。u国际成熟产品多，加强国产化研究及工业现场的集成应用，医疗及电子行业等微的问题有待突破，网络遥操作等也是问题。我们对工业机器人的理解第25页/共27页谢谢！第26页/共27页感谢您的观看。第27页/共27页