工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)

 　　1.主體

　　主體機(jī)械設(shè)備即機(jī)座和實(shí)行機(jī)構(gòu)，包含大臂、小臂、腕部和手部，組成的多自由度的機(jī)械系統(tǒng)。有的工業(yè)機(jī)器人另有升降機(jī)構(gòu)。工業(yè)機(jī)器人有6個(gè)自由度甚至更多腕部通俗有1～3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。

　　2.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

　　工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，按動(dòng)力系統(tǒng)分成液壓，氣動(dòng)和電動(dòng)三大類。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)也可由這三種樣例搭配并復(fù)合型的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?；蚶猛綆А⑤喯?、齒輪等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)間接的驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于實(shí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，這三類本質(zhì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各有特色，現(xiàn)在關(guān)鍵的是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

　　因?yàn)榈蛻T量，大轉(zhuǎn)矩交、直流伺服電機(jī)及其搭配的伺服驅(qū)動(dòng)器(交換變頻器、直流脈沖寬度調(diào)制器)的廣泛接受。這類系統(tǒng)不需能量轉(zhuǎn)換，應(yīng)用便捷，操縱靈巧。大部分電動(dòng)機(jī)后邊需組裝精細(xì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：減速器。其齒應(yīng)用齒輪的速率轉(zhuǎn)換器，將電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)數(shù)降速到所需的反轉(zhuǎn)數(shù)，并獲得比較大轉(zhuǎn)矩的裝置，進(jìn)而減少轉(zhuǎn)速，加上轉(zhuǎn)矩,當(dāng)負(fù)載比較大時(shí)，一昧提高伺服電機(jī)的功率是很不合算的，可以在合適的速率范疇內(nèi)利用減速器來(lái)進(jìn)步輸出扭矩。伺服電機(jī)在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)下易于發(fā)熱和發(fā)生低頻振動(dòng)，長(zhǎng)期和重復(fù)性的運(yùn)行不利保證其精確性、可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。精細(xì)減速電機(jī)的存在使伺服電機(jī)在一個(gè)合適的速率下運(yùn)轉(zhuǎn)，加強(qiáng)機(jī)器設(shè)備體剛性的另外輸出較大的力矩?，F(xiàn)在關(guān)鍵的減速器有兩種：諧波減速器和RV降速

　　3.控制系統(tǒng)

　　工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的大腦，是影響工業(yè)機(jī)器人作用和功能的關(guān)鍵因素?？刂葡到y(tǒng)是根據(jù)導(dǎo)入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和實(shí)行機(jī)構(gòu)收回指令信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)操縱。工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的關(guān)鍵目標(biāo)就是操縱工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)行空間中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域、姿勢(shì)和足跡、動(dòng)作的時(shí)間等。具備編程簡(jiǎn)潔、軟件菜單操控、舒適的人機(jī)交互界面、在線操控顯示和應(yīng)用便捷等特點(diǎn)。

　　控制器系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的中心，國(guó)外相關(guān)公司對(duì)我國(guó)實(shí)驗(yàn)緊密封閉。連年來(lái)伴隨著微電子技術(shù)的進(jìn)行，微處置器的功能愈來(lái)愈高，而價(jià)格則愈來(lái)愈便宜。高性價(jià)比的微處置器為工業(yè)機(jī)器人控制器給予了新的進(jìn)行機(jī)會(huì)，使開(kāi)辟低本錢(qián)、高功能的工業(yè)機(jī)器人控制器變成可能。

　　因?yàn)楝F(xiàn)有的通用芯片功能及功能上不能徹底考慮一些工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)在價(jià)格、功能、集成度和接口等方面的標(biāo)準(zhǔn)，這就產(chǎn)生了工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)SoC(SystemonChip)技能的標(biāo)準(zhǔn)，將相應(yīng)的處置器與所標(biāo)準(zhǔn)的接口集成在一同，可簡(jiǎn)化系統(tǒng)外圍電路的制定，減少系統(tǒng)尺寸，并低低成本。

　　4.感知系統(tǒng)

　　它是內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊的組成，獲取內(nèi)部和外部的環(huán)境狀態(tài)中有意義的信息。

　　內(nèi)部傳感器：用于監(jiān)測(cè)工業(yè)機(jī)器人自身狀態(tài)(如手臂間的角度)的傳感器，多見(jiàn)監(jiān)測(cè)位置和角度的傳感器。主要有：位置傳感器、位置傳感器、角度傳感器等。

　　外部傳感器：用于監(jiān)測(cè)工業(yè)機(jī)器人所處環(huán)境(如監(jiān)測(cè)物體，距離物體的距離)及狀況(如監(jiān)測(cè)抓取的物體是否滑落)的傳感器。主要有距離傳感器、視覺(jué)傳感器、力覺(jué)傳感器等。

　　5.末端執(zhí)行器

　　末端執(zhí)行器連接在機(jī)械手最后關(guān)節(jié)上的部件，它一般用于抓取物體，與其它機(jī)構(gòu)相連并實(shí)行需要的目標(biāo)。