工业机器人介绍和应用.pptx

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1、会计学1工业机器人介绍和应用工业机器人介绍和应用第1页/共111页第2页/共111页第3页/共111页第4页/共111页第5页/共111页第6页/共111页第7页/共111页第8页/共111页柱坐标系机器人柱坐标系机器人zRr1、手臂可伸缩（沿r方向）；2、滑动架（托板）可沿柱上下移动（z轴方向）；3、水平臂和滑动架组合件可作为基座上的一个整体而旋转（绕z轴）。一般旋转不允许旋转360，因为有液压，电气或气动联结机构或连线造成的约束。2、工业机器人的分类根据机械结构（坐标形式）分类2.1 串联机器人 柱坐标机器人 球坐标机器人 关节机器人 笛卡尔坐标机器人2.2 并联机器人第9页/共111页第

2、10页/共111页第11页/共111页第12页/共111页B 平行四边形球状用多重闭合的平行四边形的连杆机构代替单一的刚性构件的上臂。优点：允许关节驱动器位置靠近机器人的基座或装在机器人的基座上，这就意味着它们不是装在前臂或上臂之内或之上，从而使臂的惯性机重量大为减少，结果是采用同样大小的执行器时它们所具有的承载能力就比球体关节的机器人要大；机械刚度比其它大多数机械手大。缺点：工作范围受到的限制较大。2、工业机器人的分类第13页/共111页第14页/共111页运动学链系代替纯圆柱状机器人中的单一轴部件。这种机器人有精密且快速的优点，但一般垂直作用范围有限（Z方向），通常Z轴运动用一简单的气缸或

3、步进电机控制，而其它轴则采用较精巧的电气执行器（如伺服电机）。zr1r2r3腕的横滚2、工业机器人的分类C 圆柱状圆柱状关节机器人也称为SCARA机器人，这种结构用多重铰接开放第15页/共111页第16页/共111页第17页/共111页A 悬臂笛卡尔式 从支撑架伸出的长度有限，刚性差，但其工作空间所受约束较其它机器人所受的约束少，故重复性和精度高；其坐标更近乎自然状态，故编程容易；但有些运动形式，由于需要大量计算，此结构可能较难完成，如方向与任何轴都不平行的直线轨迹。xz腕的俯仰腕的偏摆腕的偏摆腕的横滚腕的横滚2、工业机器人的分类 柱坐标机器人 球坐标机器人 关节机器人 笛卡尔坐标机器人y第1

4、8页/共111页第19页/共111页第20页/共111页第21页/共111页第22页/共111页第23页/共111页第24页/共111页第25页/共111页第26页/共111页第27页/共111页第28页/共111页第29页/共111页第30页/共111页第31页/共111页第32页/共111页第33页/共111页第34页/共111页第35页/共111页第36页/共111页端操作器）的开合自由度。C23123145要定位的旋转钻头要定位的球体(b)(a)冗余度机器人：从运动学的观点看，在完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人，就叫做冗余自由度机器人，亦可简称冗余度机器人。3、工业机器人的组成

5、和性能参数3.2 工业机器人的性能参数A 自由度自由度英文名称为Degree of freedom，缩写为DOF。机器人自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，不包括手爪（末第37页/共111页第38页/共111页第39页/共111页 定位精度是指机器人手部实际到达位机器人重复定位其手部至同一目标位置的能力，可以用标准偏差这个统计量来表示，它是衡量一列误差值的密集度，即重复度，置与目标位置之间的差异。A 重复定位精度是指hhBhBOOB(b)(c)(d)（a）重复定位精度的测定；（b）合理定位精度，良好重复定位精度；（c）良好定位精度，很差重复定位精度；（d）很差定位精度，良好重复定位精

6、度3、工业机器人的组成和性能参数3.2 工业机器人的性能参数B 定位精度/重复定位精度第40页/共111页第41页/共111页第42页/共111页第43页/共111页第44页/共111页第45页/共111页第46页/共111页第47页/共111页第48页/共111页第49页/共111页2375簧片夹爪线圈D(b)(c)43216(a)弹性力手爪指连杆圆弧平动式手爪4、工业机器人的结构A 夹钳式取料手R导轨十字头中间连杆指尖点平行连杆齿轮齿条摆动式手爪105第50页/共111页 气吸附式取料手是利用吸盘内的压力和大气压之间的压力差而工作的。按形成压力差的方法，可分为真空吸附、气流负压气吸、挤压排

7、气负压气吸式几种。5643211-橡胶吸盘；2-固定环；3-垫片4-支承杆；5-螺母；6-基板4、工业机器人的结构B 吸附式取料手气吸附第51页/共111页电后产生的电磁吸力取料，因此只能对铁磁物体起作用，另外，对某些不允许有剩磁的零件要禁止使用，所以，磁吸附取料手的使用有一定的局限性。FSNNS123IO123（a）（b）1-线圈；2-铁心；-衔铁电磁铁工作原理磁吸附4、工业机器人的结构磁吸附式取料手是利用电磁铁通第52页/共111页第53页/共111页第54页/共111页第55页/共111页（b）棱柱形(a)(b)（a）棱锥型多工位末端操作器换接装置4、工业机器人的结构多工位换接装置有棱锥

8、型和棱柱型两种形式。棱锥型换接装置可保证手爪轴线和手腕轴线一致，受力较合理，但其传动机构较为复杂；棱柱型换接器传动机构较为简单，但其手爪轴线和手腕轴线不能保持一致，受力不良。第56页/共111页腕爪手1腕手腕是连接末端执行器和手臂的部件，它的作用是调整或改变工件的方位，因而它具有独立的自由度，以使机器人末端执行器适应复杂的动作要求。（1）臂转 绕小臂轴线方向的旋转称臂转。（2）腕摆 使末端执行器相对于手臂进行的摆动称腕摆。（3）手转 使末端执行器（手部）绕自身轴线方向的旋转称手转。4、工业机器人的结构4.2 机器人手腕Zw第57页/共111页机座的立柱实现的，立柱的横向移动即为手臂的横移。手臂

9、不仅仅承受被抓取工件的重量，而且承受末端执行器、手腕和手臂自身的重量。(a)(b)(c)(d)（a）、（b）单臂式 （c）双臂式 （d）悬挂式手臂直线运动机构4、工业机器人的结构4.3 机器人手臂一般机器人的手臂有3个自由度，即手臂的伸缩，左右回转和升降（或俯仰）运动。手臂回转和升降运动是通过第58页/共111页机座直接联接在地面基础上，也可固定在机身上。4、工业机器人的结构4.4 机器人机座固定式机器人第59页/共111页第60页/共111页第61页/共111页第62页/共111页第63页/共111页第64页/共111页第65页/共111页又称CP控制，其特点是连续地控制工业机器人末端执行器

10、在作业空间中的位姿，要求其严格按照预定的轨迹和速度在一定的精度要求内运动，而且速度可控，轨迹光滑且运动平稳，以完成作业任务。23411245（a）点位控制（b）连续轨迹控制5、工业机器人的控制技术点位控制 又称PTP控制，其特点是只控制工业机器人末端执行器在作业空间中某些规定的离散点上的位姿。控制时只要求工业机器人快速、准确地实现相邻各点之间的运动，而对达到目标点的运动轨迹（包括移动的路径和运动的姿态）则不作任何规定。连续轨迹控制方式3第66页/共111页第67页/共111页第68页/共111页第69页/共111页第70页/共111页第71页/共111页第72页/共111页第73页/共111页

11、第74页/共111页第75页/共111页第76页/共111页第77页/共111页第78页/共111页第79页/共111页第80页/共111页第81页/共111页第82页/共111页第83页/共111页第84页/共111页第85页/共111页第86页/共111页第87页/共111页第88页/共111页第89页/共111页第90页/共111页第91页/共111页第92页/共111页第93页/共111页第94页/共111页第95页/共111页第96页/共111页第97页/共111页第98页/共111页第99页/共111页第100页/共111页第101页/共111页第102页/共111页第103页/共111页第104页/共111页第105页/共111页第106页/共111页第107页/共111页第108页/共111页第109页/共111页第110页/共111页感谢您的观看。感谢您的观看。第111页/共111页