機器人基礎(chǔ)組成介紹
什么是工業(yè)機器人:工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器人。工業(yè)機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置,是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器摊梯。它可以接受人類指揮,也可以按照預(yù)先編排的程序運行巍嘶,現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動杀乃。
工業(yè)機器人的組成:機器人一般由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動裝置原承、檢測裝置和控制系統(tǒng)等組成碳环。
執(zhí)行機構(gòu)即機器人本體,其臂部一般采用空間開鏈連桿機構(gòu)驮觅,其中的運動副(轉(zhuǎn)動副或移動副)常稱為關(guān)節(jié),關(guān)節(jié)個數(shù)通常即為機器人的自由度數(shù)众琼。根據(jù)關(guān)節(jié)配置型式和運動坐標形式的不同闯捎,機器人執(zhí)行機構(gòu)可分為直角坐標式、圓柱坐標式许溅、極坐標式和關(guān)節(jié)坐標式等類型瓤鼻。出于擬人化的考慮,常將機器人本體的有關(guān)部位分別稱為基座贤重、腰部茬祷、臂部、腕部并蝗、手部(夾持器或末端執(zhí)行器)和行走部(對于移動機器人)等祭犯。
驅(qū)動裝置是驅(qū)使執(zhí)行機構(gòu)運動的機構(gòu),按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令信號滚停,借助于動力元件使機器人進行動作沃粗。它輸入的是電信號粥惧,輸出的是線、角位移量最盅。機器人使用的驅(qū)動裝置主要是電力驅(qū)動裝置突雪,如步進電機、伺服電機等涡贱,此外也有采用液壓掠北、氣動等驅(qū)動裝置。
檢測裝置的作用是實時檢測機器人的運動及工作情況翎女,根據(jù)需要反饋給控制系統(tǒng)攘宝,與設(shè)定信息進行比較后,對執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)整誉梳,以保證機器人的動作符合預(yù)定的要求欲华。作為檢測裝置的傳感器大致可以分為兩類:一類是內(nèi)部信息傳感器,用于檢測機器人各部分的內(nèi)部狀況骇俏,如各關(guān)節(jié)的位置天殉、速度、加速度等北郁,并將所測得的信息作為反饋信號送至控制器靡鞭,形成閉環(huán)控制。另一類是外部信息傳感器用劲,用于獲取有關(guān)機器人的作業(yè)對象及外界環(huán)境等方面的信息蜘辕,以使機器人的動作能適應(yīng)外界情況的變化,使之達到更高層次的自動化炉奴,甚至使機器人具有某種“感覺”逼庞,向智能化發(fā)展,例如視覺瞻赶、聲覺等外部傳感器給出工作對象赛糟、工作環(huán)境的有關(guān)信息,利用這些信息構(gòu)成一個大的反饋回路砸逊,從而將大大提高機器人的工作精度璧南。
控制系統(tǒng)有兩種方式。一種是集中式控制师逸,即機器人的全部控制由一臺微型計算機完成司倚。另一種是分散(級)式控制,即采用多臺微機來分擔機器人的控制篓像,如當采用上动知、下兩級微機共同完成機器人的控制時,主機常用于負責系統(tǒng)的管理、通訊拍柒、運動學和動力學計算心傀,并向下級微機發(fā)送指令信息;作為下級從機柔朽,各關(guān)節(jié)分別對應(yīng)一個CPU垂暖,進行插補運算和伺服控制處理,實現(xiàn)給定的運動精杜,并向主機反饋信息穗阐。根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求的不同,機器人的控制方式又可分為點位控制澳缴、連續(xù)軌跡控制和力(力矩)控制能莫。
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