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工業(yè)機(jī)器人的組成,1,主要內(nèi)容,系統(tǒng)組成 機(jī)械部分 控制部分 傳感部分,2,一、系統(tǒng)組成,工業(yè)機(jī)器人由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織正式定義為“自動控制的可重復(fù)編程的多功能機(jī)械手”。 根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人由三大部分6個子系統(tǒng)組成。,,3,一、系統(tǒng)組成,機(jī)械部分：用于實(shí)現(xiàn)各種動作，包括：機(jī)械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動系統(tǒng)； 傳感部分：用于感知內(nèi)部和外部的信息，包括：感受系統(tǒng)和機(jī)器人——環(huán)境交互系統(tǒng)； 控制部分：控制機(jī)器人完成各種動作，人機(jī)交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。,4,一、系統(tǒng)組成,工業(yè)機(jī)器人的組成系統(tǒng)之間關(guān)系及與工作對象的關(guān)系,,5,二、機(jī)械部分 1.機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng),工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)又稱執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也稱操作機(jī)，通常由桿件和關(guān)節(jié)組成。 從功能角度，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為：,,6,二、機(jī)械部分 1.機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng),臂部：手臂，用以連接腰部和腕部，用以帶動腕部運(yùn)動。 腰部：立柱，是支撐手臂的部件，其作用是帶動臂部運(yùn)動，與臂部運(yùn)動結(jié)合，把腕部傳遞到需到的工作位置。 機(jī)座（行走機(jī)構(gòu)）：機(jī)座是機(jī)器人的支持部分，有固定式和移動式兩種，該部件必須具有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。,,手部：末端執(zhí)行器，其作用是直接抓取和放置物件。 腕部：連接手部和臂部的部件，其作用是調(diào)整或改變手部的姿態(tài)。,7,二、機(jī)械部分 2. 驅(qū)動—傳動裝置,工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動系統(tǒng)包括驅(qū)動器和傳動機(jī)構(gòu)兩部分，它們通常與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連成機(jī)器人本體。,8,二、機(jī)械部分 2. 驅(qū)動—傳動裝置,驅(qū)動器通常有： 電機(jī)驅(qū)動：直流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)。 液壓驅(qū)動； 氣動驅(qū)動。,9,10,,,直流伺服電機(jī)與驅(qū)動放大器,步進(jìn)電機(jī),直驅(qū)電機(jī),交流伺服電機(jī),驅(qū)動放大器,直流無刷電機(jī),11,二、機(jī)械部分 2. 驅(qū)動—傳動裝置,傳動機(jī)構(gòu)常用的有：諧波減速器、滾珠絲桿、鏈、帶以及各種齒輪系。,12,二、機(jī)械部分 2. 驅(qū)動—傳動裝置,由諧波發(fā)生器（橢圓形凸輪及薄壁軸承）、柔輪（在柔性材料上切制齒形）以及與它們嚙合的鋼輪構(gòu)成的傳動機(jī)構(gòu),13,三、控制部分 1. 人機(jī)交互系統(tǒng),人機(jī)交互系統(tǒng)是使操作人員參與機(jī)器人控制并與機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)系的裝置。 該系統(tǒng)歸納起來分為兩大類: 指令給定裝置和信息顯示裝置。,14,三、控制部分 2. 控制系統(tǒng),工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)一般由控制計(jì)算機(jī)和伺服控制器組成。 控制計(jì)算機(jī)不僅發(fā)出指令，協(xié)調(diào)各關(guān)節(jié)驅(qū)動之間的運(yùn)動，同時(shí)要完成編程、示教/再現(xiàn)，在其他環(huán)境狀態(tài)（傳感器信息）、工藝要求，外部相關(guān)設(shè)備（如電焊機(jī)）之間傳遞信息和協(xié)調(diào)工作。 伺服控制器控制各個關(guān)節(jié)的驅(qū)動器。,15,四、傳感部分 1. 感受系統(tǒng),感受系統(tǒng)包括內(nèi)部檢測系統(tǒng)與外部檢測系統(tǒng)兩部分。 內(nèi)部檢測系統(tǒng)的作用就是通過各種檢測器，檢測執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動境況，根據(jù)需要反饋給控制系統(tǒng)，與設(shè)定值進(jìn)行比較后對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整以保證其動作符合設(shè)計(jì)要求。,外部檢測系統(tǒng)檢測機(jī)器人所處環(huán)境、外部物體狀態(tài)或機(jī)器人與外部物體的關(guān)系。,16,17,,,18,四、傳感部分 2. 機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng),機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人與外部環(huán)境中的設(shè)備相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。 工業(yè)機(jī)器人與外部設(shè)備集成為一個功能單元, 如加工制造單元、多臺機(jī)器人、多臺機(jī)床或設(shè)備、多個零件存儲裝置等集成為一個去執(zhí)行 復(fù)雜任務(wù)的功能單元。,19,五、工業(yè)機(jī)器人的組成——總結(jié),20,