全面了解工業(yè)機器人分類及相關基礎知識
關于機器人如何分類,國際上沒有制定統(tǒng)一的標準桌硫,有的按負載重量分蝉揍,有的按控制方式分,有的按自由度分着绊,有的按結構分谐算,有的按應用領域分。今天我們來聊一聊工業(yè)機器人相關知識归露,所謂工業(yè)機器人就是面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度機器人佳抗。
工業(yè)機器人從誕生開始,就在很多工業(yè)領域里邊得到了廣泛應用种烫,主要是有些工廠的勞作環(huán)境對人的身體要求太極端了灵科,人的血肉之軀無法勝任,或者對某些工種的工藝要求非常高而人類的手工作業(yè)無法達標等場景鼻御。
最早應用于汽車制造工業(yè)行業(yè)揭轰,常用于焊接、噴漆贰筹、上下料和搬運少炎。
隨著工業(yè)機器人技術應用范圍的延伸和擴大,現(xiàn)在已可代替人從事危險前挡、有害峡审、有毒、低溫 和高熱等惡劣環(huán)境中的工作和代替人完成繁重屎谆、單調(diào)的重復勞動拨聚,并可提高勞動生產(chǎn)率,保證產(chǎn)品質(zhì)量琐览。
工業(yè)機器人的優(yōu)點
應用機器人的優(yōu)點丑瞧,通過對機器人應用領域的介紹,可以知道機器人應用給人類帶來如下好處:
(1)減少勞動力費用犬辰。
(2)提高生產(chǎn)率嗦篱。
(3)改進產(chǎn)品質(zhì)量。
(4)增加制造過程的柔性幌缝。
(5)減少材料浪費灸促。
(6)控制和加快庫存的周轉(zhuǎn)。
(7)降低生產(chǎn)成本
(8)消除危險和惡劣的勞動崗位涵卵。
機器人的組成部件
機器人作為一個系統(tǒng)浴栽,它由如下部件構成:
機械手或移動車,這是機器人的主體部分轿偎,由連桿典鸡,活動關節(jié)以及其它結構部件構成被廓,使機器人達到空間的某一位置。如果沒有其它部件萝玷,僅機械手本身并不是機器人嫁乘。(相當于人的身體或手臂);
末端執(zhí)行器,連接在機械手最后一個關節(jié)上的部件立骄,它一般用來抓取物體永努,與其他機構連接并執(zhí)行需要的任務。機器人制造上一般不設計或出售末端執(zhí)行器辨埃,多數(shù)情況下散苦,他們只提供一個簡單的抓持器。(相當于人的手)
末端執(zhí)行器安裝在機器人上以完成給定環(huán)境中的任務下风,如焊接奇嗽,噴漆,涂膠以及零件裝卸等就是少數(shù)幾個可能需要機器人來完成的任務鹤肥。通常永音,末端執(zhí)行器的動作由機器人控制器直接控制,或?qū)C器人控制器的信號傳至末端執(zhí)行器自身的控制裝置(如PLC);
驅(qū)動器侵宝,驅(qū)動器是機械手的“肌肉”池粘。常見的驅(qū)動器有伺服電機,步進電機省喝,氣缸及液壓缸等,也還有一些用于某些特殊場合的新型驅(qū)動器一死,它們將在第6章進行討論肛度。驅(qū)動器受控制器的控制。
傳感器投慈,傳感器用來收集機器人內(nèi)部狀態(tài)的信息或用來與外部環(huán)境進行通信承耿。機器人控制器需要知道每個連桿的位置才能知道機器人的總體構型。人即使在完全黑暗中也會知道胳膊和腿在哪里伪煤,這是因為肌腱內(nèi)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)傳感器將信息反饋給了人的大腦加袋。大腦利用這些信息來測定肌肉伸縮程度進而確定胳膊和腿的狀態(tài)。
對于機器人抱既,集成在機器人內(nèi)的傳感器將每一個關節(jié)和連桿的信息發(fā)送給控制器职烧,于是控制器就能決定機器人的構型。機器人常配有許多外部傳感器防泵,例如視覺系統(tǒng)蚀之,觸覺傳感器,語言合成器等捷泞,以使機器人能與外界進行通信足删。
控制器寿谴,機器人控制器從計算機獲取數(shù)據(jù),控制驅(qū)動器的動作搜痕,并與傳感器反饋信息一起協(xié)調(diào)機器人的運動细咽。
假如要機器人從箱柜里取出一個零件,它的第一個關節(jié)角度必須為35°绍撇,如果第一關節(jié)尚未達到這一角度喷融,控制器就會發(fā)出一個信號到驅(qū)動器(輸送電流到電動機),使驅(qū)動器運動夯架,然后通過關節(jié)上的反饋傳感器(電位器或編碼器等)測量關節(jié)角度的變化淹摧,當關節(jié)達到預定角度時,停止發(fā)送控制信號批痘。
對于更復雜的機器人钾抛,機器人的運動速度和力也由控制器控制。機器人控制器與人的小腦十分相似舌恬,雖然小腦的功能沒有人的大腦功能強大衣夏,但它卻控制著人的運動。
處理器坠行,處理器是機器人的大腦匙蚣,用來計算機器人關節(jié)的運動,確定每個關節(jié)應移動多少和多遠才能達到預定的速度和位置改艇,并且監(jiān)督控制器與傳感器協(xié)調(diào)動作收班。處理器通常就是一臺計算機(專用)。它也需要擁有操作系統(tǒng)谒兄,程序和像監(jiān)視器那樣的外部設備等摔桦。
(中國機器人網(wǎng))
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