工业机器人原理及应用实例.doc

工业机器人原理及应用实例.doc工业机器人原理及应用实例
工业机器人概念 工业机器人是一种可以搬运物料、 零件、 工具或完成多种操作功能的专用 机械装置；由计算机控制，是无人参与 的自主自动化控制系统；他是可编程、 具有柔性的自动化系统， 可以允许进行 人机联系。可以通俗的理解为 “机器人 是技术系统的一种类别， 它能以其动作 复现人的动作和职能； 它与传统的自动 机的区别在于有更大的万能性和多目 的用途，可以反复调整以执行不同的功 能。”
组成结构
工业机器人由主体、 驱动系统和控 制系统三个基本部分组成。 主体即机座 和执行机构，包括臂部、腕部和手部， 有的机器人还有行走机构。 大多数工业 机器人有3〜6个运动自由度，其中腕 部通常有1〜3个运动自由度；驱动系 统包括动力装置和传动机构， 用以使执 行机构产生相应的动作； 控制系统是按 照输入的程序对驱动系统和执行机构 发出指令信号，并进行控制。
分类 工业机器人按臂部的运动形式分 为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直 角坐标移动； 圆柱坐标型的臂部可作升 降、 回转和伸缩动作；球坐标型的臂部 能回转、 俯仰和伸缩；关节型的臂部有 多个转动关节。
工业机器人按执行机构运动的控 制机能，又可分点位型和连续轨迹型。 点位型只控制执行
机构由一点到另一点的准确定位， 适用于机床上下料、点焊和一般搬运、 装卸等作业； 连续轨迹型可控制执行机 构按给定轨迹运动， 适用于连续焊接和 涂装等作业。
工业机器人按程序输入方式区分 有编程输入型和示教输入型两类。 编程 输入型是将计算机上已编好的作业程 序文件，通过RS232串口或者以太网等 通信方式传送到机器人控制柜。 示教输入型的示教方法有两种： 一 种是由操作者用手动控制器 (示教操纵 盒 )，将指令信号传给驱动系统，使执 行机构按要求的动作顺序和运动轨迹 操演一遍； 另一种是由操作者直接领动 执行机构， 按要求的动作顺序和运动轨 迹操演一遍。 在示教过程的同时， 工作 程序的信息即自动存入程序存储器中 在机器人自动工作时， 控制系统从程序 存储器中检出相应信息， 将指令信号传 给驱动机构， 使执行机构再现示教的各 种动作。 示教输入程序的工业机器人称 为示教再现型工业机器人。
具有触觉、 力觉或简单的视觉的工 业机器人， 能在较为复杂的环境下工作； 如具有识别功能或更进一步增加自适 应、 自学****功能，即成为智能型工业机 器人。它能按照人给的“宏指令”自选 或自编程序去适应环境， 并自动完成更 为复杂的工作。
四、 主要特点 工业机器人最显著的特点有以下 几个：
(1 )可编程。生产自动化的进一步发 展是柔性启动化。 工业机器人可随其工 作环境变化的需要而再编程， 因此它在 小批量多品种具有均衡高效率的柔性 制造过程中能发挥很好的功用， 是柔性 制造系统中的一个重要组成部分。
拟人化。工业机器人在机械结构 上有类似人的行走、 腰转、大臂、小臂、 手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。 此外， 智能化工业机器人还有许多类似 人类的“生物传感器” ，如皮肤型接触 传感器、力传感器、负载传感器、视觉 传感器、声觉传感器、语言功能等。传 感器提高了工业机器人对周围环境的 自适应能力。
通用性。除了专门设计的专用的 工业机器人外， 一般工业机器人在执行 不同的作业任务时具有较好的通用