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is a is in to be to of to on as on a be of of be to to to in in A is a to or of a of to of as of or in s as as be as to an is a of of is in be a or a of of a to of is to of be is to a or a to be to is of is to or to is of so to of or is s so on is s In to in is s is is is ~3 is of be a or a of is as an of a is is up of a to to it to is of to of of of is by or or by is to by in of be of is to as as to of of a is in of is to a an is to so it up a is up by to be a of of on of is,to be in a of of of as of a AM)in be or is to of to of is of of is of if is by or to of in of of s or of it of as a is a of to is be a of be to of or of or by is a by of be 3]is of of by It is a of 機(jī)器人 工業(yè)機(jī)器人是一種提高制造業(yè)生產(chǎn)力的工具，它可以承擔(dān)那些對(duì)人類 可能有危險(xiǎn)的工作。如安裝印刷電路板上的電子元器件。這樣，人們九可以從單調(diào)的工作中解脫出來(lái)。機(jī)器人還能拆除炸彈，為傷殘人服務(wù)，為我們的社會(huì)做各種各樣的工作。 機(jī)器人是一個(gè)可以重復(fù)編程的、多功能的工作機(jī)構(gòu)，可以在各個(gè)預(yù)編程位置移動(dòng)零件、材料、工具或其他特殊裝置，完成各種不同的工作。 預(yù)編程位置是指機(jī)器人完成工作時(shí)必須遵循的路徑。在某些預(yù)編程位置，機(jī)器人會(huì)停下來(lái)進(jìn)行一些操作，例如安裝零件、噴漆或焊接。這些預(yù)編程位置存儲(chǔ)在機(jī)器人的存儲(chǔ)器中以便隨時(shí)調(diào)出進(jìn)行連續(xù)的操作。如果工作要求改變了，這些預(yù)編程位置連同其他的編程數(shù) 據(jù)也能隨之改變。這些編程特征使得工業(yè)機(jī)器人與計(jì)算機(jī)非常類似。 機(jī)器人系統(tǒng)可以控制工作機(jī)器人的工作單元。機(jī)器人的工作單元是機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)時(shí)的工作環(huán)境，工作單元包括機(jī)器人的機(jī)械手、控制臺(tái)、工作臺(tái)、安全裝置機(jī)器傳動(dòng)裝置。此外，機(jī)器人應(yīng)該能與外界信號(hào)進(jìn)行交流。 機(jī)械人的機(jī)械手完成機(jī)器人系統(tǒng)的具體工作，它包括兩個(gè)部分：機(jī)械部分和附屬部分。附屬部分安裝在機(jī)械手的基座上。機(jī)座固定在工作現(xiàn)場(chǎng)的地板上。但有時(shí)機(jī)座也是可以移動(dòng)的，在這種情況下，機(jī)座安放在軌道上，用于把機(jī)械手從一個(gè)位置移到另一個(gè)位置。 機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 組成。手部是用來(lái)抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有 6個(gè)自由度。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。自由 度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有 2～ 3個(gè)自由度。 附屬部分是機(jī)器人的手臂。它可能 是一個(gè)直的可以移動(dòng)的手臂，也可能是一個(gè)鉸鏈?zhǔn)直?，為機(jī)械手提供多根工作軸。鉸接的手臂也就是有關(guān)節(jié)連接的手臂。手臂的端部連有一個(gè)手腕，手腕裝在另一根軸上并裝有法蘭盤(pán)。在法蘭盤(pán)上可以連接不同的工具完成不同的工作。機(jī)械手上的軸允許機(jī)械手在一個(gè)特定的區(qū)域里工作。這個(gè)區(qū)域叫做機(jī)器人的工作單元，它的大小取決于機(jī)械手的大小。如果機(jī)器人的尺寸增加，工作單元的尺寸也會(huì)增加。 機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)由驅(qū)動(dòng)器或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制。它們驅(qū)動(dòng)各軸在工作單元內(nèi)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以是電力的、液壓的，也可以是氣動(dòng)的。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的動(dòng)力經(jīng)各種不同的機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化成機(jī) 械能。各種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)裝置相連。這些有鏈條、齒輪和滾珠絲杠組成的機(jī)械傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的各軸。 控制器用于控制機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)和工作單元內(nèi)的外部設(shè)備?？梢酝ㄟ^(guò)懸掛的手持鍵盤(pán)把機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)程序輸入器。這些數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在控制器的內(nèi)存中以備將來(lái)調(diào)用。 控制器還要能與工作單元內(nèi)的外部設(shè)備進(jìn)行通信，例如，控制器有一條輸入線路。加工完成時(shí)輸入線路接通，告訴控制器讓機(jī)械手在指定的位置挑出加工好的零件。機(jī)械手把一個(gè)新的零件送入機(jī)器后，控制器發(fā)出信號(hào)，重新開(kāi)始加工。 有些控制器由機(jī)械操作的磁鼓組成，內(nèi)部輸入一些事件執(zhí)行的順序。 這些控制器一般用于非常簡(jiǎn)單的機(jī)器人系統(tǒng)。多數(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的控制器要復(fù)雜的多，反映了電子技術(shù)的最新發(fā)展。它們又微處理控制，操作起來(lái)更加靈活。 控制器可以在通信線路上傳送電信號(hào)。這種機(jī)械手和控制器之間的雙向通信不斷地更新系統(tǒng)的位置和操作?？刂破鞯墓ぷ鬟€包括與不同設(shè)備的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。這種通信連接使機(jī)器人成為計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)的一部分。微處理器系統(tǒng)用固態(tài)存儲(chǔ)裝置。這些存儲(chǔ)裝置可能是磁泡、隨機(jī)存儲(chǔ)器、軟盤(pán)及磁帶。 控制器和機(jī)械手的動(dòng)力由動(dòng)力源供給。機(jī)器人系統(tǒng)一般使用兩種動(dòng)力：一種是提供給控制器的交流電；另一種是動(dòng)力源 用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的各軸。例如，如果機(jī)械手是由液壓或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制的，這些裝置將接收控制信號(hào)，使機(jī)器人產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。 工業(yè)機(jī)器人在尺寸、形狀、坐標(biāo)數(shù)量、自由度和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上都多種多樣。每個(gè)因素都影響著機(jī)器人的工作范圍或它能夠運(yùn)動(dòng)和執(zhí)行指定任務(wù)的空間區(qū)域。廣義的機(jī)器人分類如下所述。 固定順序和可變順序的機(jī)器人。固定順序機(jī)器人（也稱為拾取和定位機(jī)器人）是為完成一系列特定的操作而進(jìn)行編程的操作進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)的。它的運(yùn)動(dòng)是點(diǎn)到點(diǎn)的，并且可以不斷循環(huán)?？勺冺樞驒C(jī)器人是為完成特定順序機(jī)器人是為完成特定順序的操作進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)的，可可以 為其他系列操作重新編程。 學(xué)演機(jī)器人。操作者可以按照期望路徑引導(dǎo)學(xué)演機(jī)器人和其終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人可以記憶和記錄運(yùn)動(dòng)的順序和路徑，并能在沒(méi)有操作者的進(jìn)一步引導(dǎo)和示范的情況下連續(xù)重復(fù)這些動(dòng)作。 數(shù)字控制機(jī)器人。數(shù)字控制機(jī)器人的編程和操作非常類似于數(shù)控機(jī)床。這種機(jī)器人由數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)伺服控制，運(yùn)動(dòng)順序可以相對(duì)容易進(jìn)行改變。 智能機(jī)器人。智能機(jī)器人能夠執(zhí)行一些人才能完成的功能和任務(wù)。它可以配備各種傳感器以具備視覺(jué)和觸覺(jué)功能。 [1][1999