(3.2)--基础知识2机器人技术基础.ppt

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1、机器人技术基础机器人技术基础机器人技术基础机器人技术基础机器人的基础知识（2）机器人的基本术语与符号表示机器人技术基础机器人技术基础目录/CONTENTS01 机器人的术语02 机器人的图形符号机器人技术基础机器人技术基础一、机器人的术语1.自由度机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目（亦即为了使机构的位置得以确定，必须给定的独立的广义坐标的数目）。物体在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度，如图1-15所示。机器人技术基础机器人技术基础一、机器人的术语1.自由度图图2-2 2-2 刚体的六个自由度刚体的六个自由度机器人技术基础

2、机器人技术基础一、机器人的术语2.关节关节（joint）也叫运动副，是机器人各零件之间发生相对运动的机构，是两构件直接接触并能产生相对运动的活动连接，常见运动副如图1-15所示。图图2-3 2-3 常见运动副常见运动副机器人技术基础机器人技术基础一、机器人的术语2.关节高副(higherpair)机构简称高副，指的是运动机构的两构件通过点或线的接触而构成的运动副。例如，齿轮副和凸轮副就属于高副机构。低副（lowerpair）机构简称低副，指的是通过面的接触而构成的运动副称为低副机构。机器人技术基础机器人技术基础一、机器人的术语2.关节一个关节系统包括驱动器、传动器和控制器,它们属于机器人的基础

3、部件，关节系统是整个机器人伺服系统中的一个重要环节,其结构、重量、尺寸对机器人性能有直接影响。如图1-15所示关节分为回转关节、移动关节、圆柱关节和球关节。机器人技术基础机器人技术基础一、机器人的术语2.关节1 1）回转关节）回转关节回转关节又称回转副、旋转关节，是使连接两杆件的组件中的一件相对于另一件绕固定轴线转动的关节，两个构件之间只做相对转动的运动副，如手臂与机座、手臂与手腕，并实现相对回转或摆动。一般由电机驱动。机器人技术基础机器人技术基础一、机器人的术语2.关节2 2）移动关节）移动关节移动关节又称移动副、滑动关节、棱柱关节，是使连接两杆件的组件中的一件相对于另一件做直线运动的关节，

4、两个构件之间只做相对移动。它一般采用直线驱动方式传递运动。机器人技术基础机器人技术基础一、机器人的术语2.关节3 3）圆柱关节）圆柱关节圆柱关节又称回转移动副、分布关节，是使连接两杆件的组件中的一件相对于另一件移动或绕一个移动轴线转动的关节，两个构件之间除了做相对转动之外，还同时可以做相对移动。可以看做是旋转关节和移动关节的组合。机器人技术基础机器人技术基础一、机器人的术语2.关节4 4）球关节）球关节球关节又称球面副,是使连接两杆件间的组件中的一件相对于另-件在3三个自由度上绕一固定点转动的关节,即组成运动副的两构件能绕一球心做三个独立的相对转动的运动副。机器人技术基础机器人技术基础一、机器

5、人的术语3.连杆连杆（link）指机器人手臂上被相邻两关节分开的部分，多为刚性件，是保持各关节间固定关系的刚体，是两端分别与主动和从动构件铰接，以传递运动和力的杆件。例如，在往复活塞式动力机械和压缩机中，用连杆来连接活塞与曲柄。如图1-16所示（绿色部分为连杆）。机器人技术基础机器人技术基础一、机器人的术语3.连杆图图2-4 2-4 连接曲柄和活塞的连杆连接曲柄和活塞的连杆机器人技术基础机器人技术基础一、机器人的术语4.刚体刚度（stiffness）是机器人机身或臂部在外力作用下抵抗变形的能力。它是用外力和在外力作用方向上的变形量（位移）之比来度量的。在弹性范围内，刚度是零件载荷与位移成正比的

6、比例系数，即引起单位位移所需的力。刚度的倒数称为柔度，即单位力引起的位移。机器人技术基础机器人技术基础一、机器人的术语4.刚体在任何力的作用下，体积和形状都不发生改变的物体称为刚体(rigidbody)。在物理学中，理想的刚体是一个固体的、尺寸值有限的、形变可以被忽略的物体。不论是否受力，在刚体内任意两点间的距离都不会改变。刚体的刚度刚体的刚度是多少？是多少？机器人技术基础机器人技术基础二、机器人的图形符号1.机器人的符号表示图图2-5 2-5 常用的基本运动图形符号常用的基本运动图形符号机器人技术基础机器人技术基础二、机器人的图形符号1.机器人的符号表示图图2-6 2-6 运动机构常用的图形

7、符号运动机构常用的图形符号机器人技术基础机器人技术基础二、机器人的图形符号2.常见机器人的机构简图图图2-7 2-7 常见坐标机器人的机构简图常见坐标机器人的机构简图机器人的机构简图是描述机器人组成机构的直观图形表达形式，可以将机器人的各个运动部件用简便的符号和图形表达出来，如图1-20所示。机器人技术基础机器人技术基础二、机器人的图形符号2.常见机器人的机构简图KR5SCARA四自由度机器人结构简单，有3个转动关节、1个螺纹移动关节。其结构简图如图1-21所示。图图2-8 KR52-8 KR5机器人的机构简图机器人的机构简图机器人技术基础机器人技术基础二、机器人的图形符号2.常见机器人的机构简图ABB、FUNAC、KUKA的大多数产品均为六自由度机器人，它们的关节分布比较类似，如图1-22所示。图图2-9 2-9 工业六自由度机器人的机构简图工业六自由度机器人的机构简图机器人技术基础机器人技术基础THEENDTHANKS