先进制造技术 工业机器人 复习题.doc

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1、先进制造技术、工业机器人（复习题）工业机器人的基本概念工业机器人（IndustrialRobot）是在工业生产屮应用的机器人，是一种可重复编程的、多功能的、多H由度的自动控制操作机。其中，操作机是指机器人赖以完成作业的机械实体,是具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装置。工业机器人是--种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用机械装置；由计算机进行控制，是无人参与的自主自动化控制系统；它是可编程、具有柔性的自动化系统,可以允许进行人机联系。因此，工业机器人可以理解为：

2、是一种模拟人手臂、手腕和手功能的机电一体化装置，它可把任一物体或工具按空间位置的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。工业机器人的组成现代工业机器人一般市机械系统（执行机构）、控制系统、驱动系统、智能系统四大部分组成工业机器人的特点工业机器人是机电一体化的工业生产用H动化装置，它是为工业大生产而设计的，为了适应各种不同的生产应用，其形状多种多样，但与人的外形相差茯远，它具有如下特点：1、能高强度地、持久地在各种生产和工作环境屮从事单调重复的劳动，使人类从繁重体力劳动屮解放岀来。2、对工作环境有

3、很强适应能力，能代替人在有害场所从事危险工作。3、具有很广泛的通用性，比一般白动化设备有较广的使用场合，既能满足大批量生产的需要，又能满足产品灵活多变的中、小批量的生产作业。4、具有独特的柔性，它可以通过软件调整等手段加T多种零件，可以灵活、迅速实现多品种、小批量的生产。5、动作准确性高，可保证产品质量的稳定性。6、能显著地提高生产率和大幅度降低产品成木。工业机器人的分类1、按系统功能分类（1）专用机器人（2）通用机器人（3）示教再现式机器人（4）智能机器人2、按驱动方式分类（1）气压传动机髀人（2）液压

4、传动机器人（3）电力传动机器人3、按控制方式分类（I）同定程序控制机器人（2）可编程控制机器人此外还有传感器控制、非白适应控制、自适应控制、智能控制等类型的机器人。4、按结构形式分（1）育角坐标型机器人（2）圆柱坐标型机器人（3）球坐标型机器人也称Z为极坐标型机器人，（4）关节型机器人此外，还可按基廉形式分为固定式和移动式机器人；按用途分为焊接机器人、搬运机器人、喷涂机器人、装配机器人以及其他用途的机器人等。工业机器人的驱动系统工业机器人驱动系统的类型及特点丁•业机器人的驱动系统，按动力源可分为液压驱动、

5、气动驱动和电动驱动三种基木驱动类型。工业机器人驱动系统的选用原则工业机器人驱动系统的选用，应根据工业机器人的性能要求、控制功能、运行的功耗、应用环境及作业要求、性能价格比以及其他因素综合加以考虑。在充分考虑各种驷动系统特点的基础上，在保证T业机器人性能规范、可行性和可靠性的前提下做出决定。一般情况下,各种机器人驱动系统的选用原则大致如下：1、控制方式2、作业环境要求3、操作运行速度工业机器人的控制系统与编程机器人控制系统的功能、组成及分类1、机器人控制系统的功能机器人控制系统是机器人的重要组成部分，用于实

6、现对操作机的控制，以完成特定的工作任务，其基木功能如下：（1）记忆功能存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。（2）示教功能离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种。（3）与外围设备联系功能输入和输岀接口、通信接口、网络接口、同步接口。（4）坐标设置功能有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。（5）人机接口示教盒、操作面板、显示屏。（6）传感器接口位置检测、视觉、触觉、力觉等。（7）位置伺服功能机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。（8）

7、故障诊断安全保护功能运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。（1）控制计算机控制计算机是控制系统的调度指挥机构。i般为微型机、微处理器，有32位、64位等，如奔腾系列CPU以及其他类型CPU。（2）示教盒示教机器人的工作轨迹和参数设定，以及所有人机交互操作，拥有白己独立的CPU以及存储单元，与主计算机Z间以串行通信方式实现信息交互。（3）操作面板由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本功能操作。（4）硬盘和软盘存储存储机器人工作程序的外围存储器。（5）数字和模拟量输入输出备种状态和控制命令

8、的输入或输出。（6）打印机接口记录需要输出的备种信息。（7）传感器接口用于信息的白动检测，实现机器人柔顺控制，一般为力觉、触觉和视觉传感器。（8）轴控制器完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。（9）辅助设备控制用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。（10）通信接口实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。（11）网络接口3、机器人控制系统的分类（1）按驱动方式分类可分为液压驱动、气动驱动和电动驱动