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工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)參數(shù) 之一,1,安川MH6型工業(yè)機(jī)器人,2,主要內(nèi)容,3,連桿,連桿指機(jī)器人手臂上被相鄰兩關(guān)節(jié)分開的剛性桿件，其兩端分別與主動(dòng)和從動(dòng)構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動(dòng)和力。,4,連桿,關(guān)注的重點(diǎn)是在彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的連桿剛度。為了提供一定剛度，機(jī)器人的連桿常設(shè)計(jì)成梁或殼（單體殼）的結(jié)構(gòu)。,5,連桿,特殊實(shí)用材料和幾何學(xué)都被用于減少連接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。 要減小那些與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相連的連桿的橫斷截面積和璧厚，從而減少相關(guān)的慣性負(fù)載。,6,關(guān)節(jié),關(guān)節(jié)（Joint）：在機(jī)器人機(jī)構(gòu)中，兩相鄰的連桿之間有一個(gè)公共的軸線，兩桿之間允許沿該軸線相對(duì)移動(dòng)或繞該軸線相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成的一個(gè)運(yùn)動(dòng)副。,,,7,關(guān)節(jié),安川MH6型工業(yè)機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)動(dòng)）關(guān)節(jié)。,,,移動(dòng)關(guān)節(jié)由 直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 和 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)起直線導(dǎo)向作用的直線導(dǎo)軌部分組成。,8,關(guān)節(jié),串聯(lián)機(jī)器人常用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)（常用R表示）和移動(dòng)關(guān)節(jié)（用P表示）。,,,9,關(guān)節(jié),并聯(lián)機(jī)器人常用球面關(guān)節(jié)、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、移動(dòng)關(guān)節(jié)、虎克鉸關(guān)節(jié)。,,,10,自由度（Degree of freedom）,自由度又稱坐標(biāo)軸數(shù)（軸數(shù)），是指描述物體運(yùn)動(dòng)所需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)。,笛卡爾坐標(biāo)系,11,自由度（Degree of freedom）,手指的開、合，以及手指關(guān)節(jié)的自由度一般不包括在內(nèi)。 一般根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)任務(wù)決定其自由度數(shù)。,。,12,自由度（Degree of freedom）,工業(yè)機(jī)器人的自由度是根據(jù)其用途而設(shè)計(jì)的，可能小于6個(gè)自由度，也可能大于6個(gè)自由度。 冗余自由度機(jī)器人：在完成某一特定作業(yè)時(shí)具有多余自由度的機(jī)器人，亦簡(jiǎn)稱冗余度機(jī)器人。 利用冗余的自由度可以增加機(jī)器人的靈活性，躲避障礙物和改善動(dòng)力性能。,ABB1410機(jī)器人,13,自由度（Degree of freedom）,它是衡量機(jī)器人適應(yīng)性和靈活性的重要指標(biāo)。自由度越高，機(jī)器人的靈活性也是相應(yīng)的增加，功能也是會(huì)相應(yīng)增加，但是自由度越高，控制越復(fù)雜，而且隨著關(guān)節(jié)的增加，調(diào)試的復(fù)雜程度也會(huì)相應(yīng)增加，系統(tǒng)潛在的機(jī)械共振點(diǎn)也不成比例的增加。,14,工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)參數(shù) 之二,15,主要內(nèi)容,16,定位精度（Positioning accuracy）,指機(jī)器人末端參考點(diǎn)實(shí)際到達(dá)的位置與所需要到達(dá)的理想位置之間的差距。 該指標(biāo)對(duì)于非重復(fù)型的任務(wù)非常重要，與機(jī)器人制造工藝、驅(qū)動(dòng)器的分辨率和反饋裝置有關(guān)。,,17,重復(fù)定位精度（Repeatability）,工業(yè)機(jī)器人在同一條件下用同一方法操作時(shí)，重復(fù)n次所測(cè)得的位置與姿態(tài)的一致程度。往復(fù)運(yùn)動(dòng)的物體，每次停止的位置與設(shè)定次數(shù)取得的平均值之間角度或長(zhǎng)度的差值，差值越小，精度越高。,,18,重復(fù)定位精度（Repeatability）,從同樣的初始位置開始，采用同樣的程序，載荷和安裝設(shè)定，機(jī)械臂能夠回到初始位置時(shí)的距離。 盲裝配,19,重復(fù)定位精度（Repeatability）,一般情況下，重復(fù)定位精度是呈正態(tài)分布的。 描述方式：±0.08mm。 與機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器的分辨率及反饋裝置有關(guān)，受到進(jìn)給系統(tǒng)的間隙與剛性以及摩擦特性等因素的影響。,,20,重復(fù)定位精度（Repeatability）,（a）重復(fù)定位精度的測(cè)定；（b）合理定位精度，良好重復(fù)定位精度； （c）良好定位精度，很差重復(fù)定位精度；（d）很差定位精度，良好重復(fù)定位精度,定位精度？ 重復(fù)定位精度？,21,工作空間（Working space）,工作空間指機(jī)器人手腕參考點(diǎn)或末端操作器安裝點(diǎn)（不包括末端操作器）所能到達(dá)的所有空間區(qū)域，一般不包括末端操作器本身所能到達(dá)的區(qū)域。,,,22,工作空間（Working space）,機(jī)器人關(guān)節(jié)長(zhǎng)度和其構(gòu)型的函數(shù) 幾何法,,23,最大速度,在各軸聯(lián)動(dòng)的情況下，機(jī)器人手腕中心所能達(dá)到的最大線速度。 對(duì)于更長(zhǎng)距離的運(yùn)動(dòng)，最大速度受伺服電動(dòng)機(jī)的總線電壓或最大允許的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速所限制。 對(duì)于大型機(jī)器人，典型的 末端執(zhí)行器峰值速度可高 達(dá)20m/s。,24,加速度,加速度既影響總體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，也影響運(yùn)行周期時(shí)間（總體運(yùn)動(dòng)時(shí)間加穩(wěn)定時(shí)間）。 能夠承受更大加速度的機(jī)械臂 往往是剛性好的機(jī)械臂。在高 性能機(jī)械臂上，比起速度或負(fù) 載能力來(lái)說(shuō)，加速和穩(wěn)定時(shí)間 是更重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。,25,承載能力,承載能力是指機(jī)器人在工作范圍內(nèi)的任何位置上所能承受的最大質(zhì)量。,不僅決定于負(fù)載的質(zhì)量，還必須將末端執(zhí)行器的質(zhì)量和慣性力列入考慮范圍。,承載能力這一技術(shù)指標(biāo)是指高速運(yùn)行時(shí)的承載能力。,26,剛度（Stiffness）,剛度指機(jī)身或臂部在外力作用下抵抗彈性變形的能力。 剛度 = 外力：變形量（位移） 零件的剛度（或稱剛性）常用單位變形所需的力或力矩來(lái)表示，剛度的大小取決于零件的幾何形狀和材料種類（即材料的彈性模量）。,27,分辨率,分辨率指能夠由執(zhí)行器完成的最小增量距離。 分辨率不僅與關(guān)節(jié)位置編碼器的分辨率，或伺服電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的步長(zhǎng)有關(guān)，還受系統(tǒng)摩擦、扭曲、齒隙游移和運(yùn)動(dòng)的配置的影響。 多節(jié)點(diǎn)串聯(lián)連接機(jī)械臂的有效分辨率不如其單個(gè)關(guān)節(jié)的分辨率。,28,