机械制造技术自动化工业机器人课件.pptx

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1、工业机器人12应用于餐厅应用于医院应用于制造业一、工业机器人概述3工业机器人：是一种能模拟人的手、臂的部分动作,按照预定的程序、轨迹及其它要求,实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置。图8－1工业机器人的组成1—机座2—控制系统3—执行机构自由度不同组成：（1）执行机构（2）控制系统（3）驱动系统（4）其它4▲工业机器人分类——按坐标形式、控制方式和信息输入方式分类直角坐标、圆柱坐标、极坐标、关节坐标直角坐标机器人直角坐标机器人：用三根互相垂直的轴线来完成末段执行器的移动。优点：位置精度高；控制无耦合；避障性好。缺点

2、：结构庞大；灵活性差。X、Y、Z轴移动5直角坐标机器人桁架机器人龙门机器人6▲工业机器人分类——按坐标形式、控制方式和信息输入方式分类直角坐标、圆柱坐标、极坐标、关节坐标圆柱坐标机器人圆柱坐标机器人：用两个移动一个转动完成末段执行器的移动。优点：位置精度较高；控制耦合简单；避障性好。缺点：结构庞大；灵活性较差。X、Z轴移动，Z轴转动7▲工业机器人分类——按坐标形式、控制方式和信息输入方式分类直角坐标、圆柱坐标、极坐标、关节坐标极坐标机器人极坐标机器人：用一个移动两个转动完成末端执行器的移动。优点：位置精度尚可；控制耦合

3、简单；缺点：结构庞大；灵活性较差。有平衡问题。X轴移动，Y、Z轴转动8▲工业机器人分类——按坐标形式、控制方式和信息输入方式分类直角坐标、圆柱坐标、极坐标、关节坐标关节坐标机器人关节坐标机器人：用多个关节的转动（配合基座移动）完成末端执行器的移动。优点：灵活性高；避障性好；工作范围大。缺点：控制耦合；复杂位置精度较差；有平衡问题。基座移动，各关节轴转动910▲工业机器人分类——按坐标形式、控制方式和信息输入方式分类点位控制、连续轨迹控制只在目标点处控制末端执行器的位置与姿态末端执行器在空间中任何位置与姿态都需控制11▲

4、工业机器人分类——按坐标形式、控制方式和信息输入方式分类人操作、示教再现、固定程序/可变程序、程序控制、智能机器人人操作机器人固定程序/可变程序机器人无独立控制系统程序控制机器人有独立控制系统智能机器人：能感知环境，“思考”出采用什么样的动作，做出反应。传感型；交互型；自主型一般机器人是指不具有智能，只具有一般编程能力和操作功能的机器人12▲选择工业机器人性能指标（1）自由度（2）工作空间（3）提取重力（4）位置精度（5）运动速度指各关节在三维空间对于固定坐标系具有的独立运动。各关节自由度的总和就是工业机器人的自由度数

5、。自由度越多越好？夹持器开合计自由度吗？13▲选择工业机器人性能指标（1）自由度（2）工作空间（3）提取重力（4）位置精度（5）运动速度指末端执行器能到达的空间范围。与关节自由度及关节的运动范围有关。直角坐标机器人？长方体空间圆柱坐标机器人？圆柱体空间14▲选择工业机器人性能指标（1）自由度（2）工作空间（3）提取重力（4）位置精度（5）运动速度①微型机器人，提取重力在10N以下；②小型机器人，提取重力为10～50N；③中型机器人，提取重力为50～300N；④大型机器人，提取重力为300～500N；⑤重型机器人，提取重

6、力在500N以上15▲选择工业机器人性能指标（1）自由度（2）工作空间（3）提取重力（4）位置精度（5）运动速度位置精度的高低取决于位置控制方式以及机器人运动部件本身的精度和刚度，此外还与提取重力和运动速度等因素有密切的关系。运动速度高，效率高，但机器人所承受的动载荷增大，必将在加减速时承受较大的惯性力，影响机器人的工作平稳性和位置精度。16▲机器人的发展趋势17▲机器人的发展趋势多足机器人18▲机器人的发展趋势19▲机器人的发展趋势蛇形机器人在医疗中的应用二、工业机器人的机械与驱动系统20图8－1工业机器人的组成1—

7、机座2—控制系统3—执行机构执行机构——机器人机械操作手臂：末端执行器、手腕、手臂、机座末端执行器：直接执行作业的装置。机械式——手爪开合实现物料抓取；被夹物料的形状影响手爪的结构机械式手爪的传动——回转型、平移型。吸附式——吸附力抓取物料；真空吸附、磁吸附；适合大平面或易碎、微小件的抓取手指式——模拟人手抓取物料；适应复杂表面的抓取及一些复杂动作的执行。21有驱动装置无驱动装置机械夹持器结构与被夹零件的关系22回转型传动机构23平移型传动机构24二、工业机器人的机械与驱动系统执行机构——机器人机械操作手臂：末端执行器

8、、手腕、手臂、机座手腕：改变、调整末端执行器的方位。原则：（1）尽可能减少手腕的自由度（可以为0）。（2）结构紧凑25二、工业机器人的机械与驱动系统执行机构——机器人机械操作手臂：末端执行器、手腕、手臂、机座手臂：影响工作范围的主要因素。作用：（1）承重（2）工作范围内完成工件运送图8－7机器人手臂运动示意图26二、工业机器人的机