機(jī)器人的組成系統(tǒng)方案

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1、........一．工業(yè)機(jī)器人組成系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括腰部、肩部、肘部和手腕部，其中手腕部有3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。工業(yè)機(jī)器人按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的控制機(jī)能，又可分點(diǎn)位型和連續(xù)軌跡型。點(diǎn)位型只控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)由一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，適用于機(jī)床上下料、點(diǎn)焊和一般搬運(yùn)、裝卸等作業(yè)；連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按給定軌跡運(yùn)動(dòng)，適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。工

2、業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計(jì)算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件，通過RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機(jī)器人控制柜。示教輸入型的示教方法有兩種：一種是由操作者用手動(dòng)控制器(示教操縱盒)，將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍；另一種是由操作者直接領(lǐng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍。在示教過程的同時(shí)，工作程序的信息即自動(dòng)存入程序存儲(chǔ)器中在機(jī)器人自動(dòng)工作時(shí)，控制系統(tǒng)從程序存儲(chǔ)器中檢出相應(yīng)信息，將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動(dòng)

3、作。示教輸入程序的工業(yè)機(jī)器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人。.專業(yè)學(xué)習(xí)資料.........幾個(gè)問題：（1）巨輪機(jī)器人JLRB20KG機(jī)器人是點(diǎn)位型還是連續(xù)軌跡型？（2）能不能編寫一個(gè)簡(jiǎn)單程序，使機(jī)器人能夠的末端能夠走一個(gè)圓？（3）能不能控制機(jī)器人中每一個(gè)電機(jī)的輸出功率或扭矩？（4）機(jī)器人每一個(gè)關(guān)節(jié)從驅(qū)動(dòng)電機(jī)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳遞效率有沒有？一．工業(yè)機(jī)器人的主體機(jī)器人本體由機(jī)座、腰部、大臂、小臂、手腕、末端執(zhí)行器和驅(qū)動(dòng)裝置組成。共有六個(gè)自由度，依次為腰部回轉(zhuǎn)、大臂俯仰、小臂俯仰、手腕回轉(zhuǎn)、手腕俯仰、手腕側(cè)擺。機(jī)器人采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)分

4、為步進(jìn)電機(jī)或直流伺服電機(jī)。直流伺服電機(jī)能構(gòu)成閉環(huán)控制、精度高、額定轉(zhuǎn)速高、但價(jià)格較高，而步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)具有成本低、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單。各部件組成和功能描述如下：（1）基座：基座是機(jī)器人的基礎(chǔ)部分，起支撐作用。整個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置都安裝在基座。（2）腰部：腰部是機(jī)器人手臂的支撐部分，腰部回轉(zhuǎn)部件包括腰部支架、回轉(zhuǎn)軸、支架、諧波減速器、制動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)等。（3）大臂：大臂和傳動(dòng)部件（4）小臂：小臂、減速齒輪箱、傳動(dòng)部件、傳動(dòng)軸等，在小臂前端固定驅(qū)動(dòng)手腕三個(gè)運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)。（5）手腕部件：手腕殼體、傳動(dòng)齒輪和傳動(dòng)軸、機(jī)械接口等。（6）

5、末端執(zhí)行器：根據(jù)抓取物體的形狀、材質(zhì)等選擇合理的結(jié)構(gòu)。.專業(yè)學(xué)習(xí)資料.........目前，在工業(yè)機(jī)器人中廣泛采用的機(jī)械傳動(dòng)單元是減速器，與通用減速器相比，機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器要求具有傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制等特點(diǎn)。常用的減速器主要有：RV減速器和諧波減速器。RV減速器一般用在腰關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)等重載位置處，而諧波減速器用于手腕的三個(gè)關(guān)節(jié)等輕載位置處。（1）諧波減速器諧波減速器由固定的剛性內(nèi)齒輪、一個(gè)工作時(shí)可產(chǎn)生徑向彈性變形并帶有外齒的柔輪和一個(gè)裝在柔輪內(nèi)部、呈橢圓形、外圈帶有柔性滾動(dòng)軸承的波發(fā)生器等3個(gè)

6、基本構(gòu)件組成。當(dāng)波發(fā)生器轉(zhuǎn)入柔輪后，迫使柔輪的剖面由原先的圓形變?yōu)闄E圓形，其長(zhǎng)軸兩端附近的齒與剛輪的齒完全嚙合，而短軸兩端附近的齒則與剛輪完全脫開，周長(zhǎng)上其他區(qū)段的齒處于嚙合和脫離的過渡狀態(tài)。.專業(yè)學(xué)習(xí)資料.........（1）RV減速器與諧波減速器相比，RV減速器具有較高的疲勞強(qiáng)度和剛度以及較長(zhǎng)的壽命，而且回差精度穩(wěn)定，不想諧波傳動(dòng)，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)精度就會(huì)顯著降低，故高精度機(jī)器人傳動(dòng)多采用RV減速器，且有逐漸取代諧波減速器的趨勢(shì)。RV減速器是由第一級(jí)漸開線圓柱齒輪行星減速機(jī)構(gòu)和第二級(jí)擺線針輪行星減速機(jī)構(gòu)組成，

7、是一封閉差動(dòng)輪系。目前，在工業(yè)機(jī)器人中常用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)是交流伺服電機(jī)。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力，具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力，其最大轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。電機(jī)的輸出扭矩與功率的關(guān)系：T=9550P/n。T，扭矩，Nm；P，功率，KW；n，轉(zhuǎn)速，r/min；9550是系數(shù)。扭矩、功率、轉(zhuǎn)速之間，有關(guān)系。一．工業(yè)機(jī)器人的示教器示教器也稱示教編程器或示教盒

8、，主要由液晶屏幕和操作按鍵組成，可由操作者手持移動(dòng)。它是機(jī)器人的人機(jī)交互接口，機(jī)器人的所有操作基本上都是通過示教器完成的，如點(diǎn)動(dòng)機(jī)器人，編寫、測(cè)試和運(yùn)行機(jī)器人程序，設(shè)定、查閱機(jī)器人狀態(tài)設(shè)置和位置等。二．工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo)機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo)反映了機(jī)器人的適用范圍和工作性能，是選擇、使用機(jī)器人必須考慮的問題