直角坐標(biāo)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制硬件和軟件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)-wenkub
2023-07-11 13:01:42 本頁面
【正文】 傳統(tǒng)工業(yè)帶來前所未有的變化 ，它 不僅大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，而且提高 了 企業(yè)的工作 效率 ，最重要的是提高了 產(chǎn)品 的 質(zhì)量 。一類是外部信息傳感器，用于獲取有關(guān)機(jī)器人的作業(yè)對(duì)象及外界環(huán)境等方面的信息，以使機(jī)器人的動(dòng)作能適應(yīng)外界情況的變化，使之達(dá)到更高層次的自動(dòng)化，甚至使機(jī)器人具有某種“感覺”，向智能化發(fā)展，例如視覺、聲覺等外部傳感器給出工作對(duì)象、工作環(huán)境的有關(guān)信息，利用這些信息構(gòu)成一個(gè)大的反饋回路，從而將大大提高機(jī)器人的工作精度。它輸入的是電信號(hào)，輸出的是線 位移和 角位移量。根據(jù)關(guān)節(jié)配置型式和運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)形式的不同，機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分 為直角坐標(biāo)式、圓柱坐標(biāo)式、極坐標(biāo)式和關(guān)節(jié)坐標(biāo)式等類型。 體現(xiàn)在 通用化 程度低、供貨周期長、成本高、質(zhì)量和可靠性差等。 加強(qiáng) 操作者與 機(jī)器人 之間 的 人機(jī)交互控制，即通過遙控監(jiān)控系統(tǒng)和局部操作系統(tǒng)，使機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程的協(xié)作事 物，如深海 探測 ，太空探索等。 基于 PC 的 控制器便于網(wǎng)絡(luò)化和標(biāo)準(zhǔn)化，器件的集成度提高，能大大提高系統(tǒng)可靠性和操作性；現(xiàn)代控制理論，如 人工 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等應(yīng)用更加廣泛，且向自適應(yīng)控制方向發(fā)展。 操作 精度提高 ， 操作大型化和小型化皆 有發(fā)展， 驅(qū)動(dòng)方式更多的采用伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 現(xiàn)在，機(jī)器人的使 用范圍已開始向軍事 工業(yè) 、特殊環(huán)境服役、醫(yī)療衛(wèi)生、科學(xué)研究 等多個(gè)領(lǐng)域 拓展 。目前，這類機(jī)器人 主要 處于 實(shí)驗(yàn)室 階段， 但是已經(jīng)有一部分開始實(shí)用化發(fā)展 。 這類機(jī)器人在工業(yè)界已有應(yīng) 用。 第一階段 是可編程機(jī)器人 ，這類機(jī)器人一般可以根據(jù)操作者 所編的程序，完成一些 相對(duì)簡單的重復(fù)性操作 ， 不具有反饋外界信息的能力 。題目：直角坐標(biāo) 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制硬件和軟件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 目錄 機(jī)器人概論 ..................................................................................................................... 1 .................................................................................................................................... 2 鍵入章標(biāo)題 (第 3 級(jí) )............................................................................................... 3 鍵入章標(biāo)題 (第 1 級(jí) ) ...................................................................................................... 4 鍵入章標(biāo)題 (第 2 級(jí) )................................................................................................... 5 鍵入章標(biāo)題 (第 3 級(jí) )............................................................................................... 6 1. 緒論 機(jī)器人 及其 發(fā)展 歷程 機(jī)器人是 一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、多功能 的、 可以替代人完成特定任務(wù)的自動(dòng)化控制裝置。這一代 機(jī)器人從20 世紀(jì) 60 年代后半期開始投入使用，目前 已經(jīng) 工業(yè)界得到了廣泛應(yīng)用 。 第三代機(jī)器人將具有識(shí)別 、推理、規(guī)劃和學(xué)習(xí)等智能機(jī)制，它可以把感知和行動(dòng)智能化結(jié)合起來。 圖 11 智能機(jī)器人 作為一種跨學(xué)科 技術(shù)，機(jī)器人技術(shù)的突破需要其他技術(shù)支撐， 特別是 以能源、材料、 計(jì)算機(jī) 、生命科學(xué)及先進(jìn)制造技術(shù)為 主 。而一旦步入智能化階段， 由 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)所構(gòu)建的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，將遍及社會(huì)生產(chǎn)、生活各領(lǐng)域， 進(jìn)而 變革社會(huì)形態(tài)，進(jìn)入新一輪的智能社會(huì)之中。 2) 整體結(jié)構(gòu) 模塊化 ， 可重構(gòu)化。 4) 傳感器 與驅(qū)動(dòng)器一體化技術(shù)、信息采集和信息 融合處理 、感覺 功能繼承模塊 。 我國 機(jī)器人研究 較晚 ，在 20 世紀(jì) 80 年代 開始起步，在國家政策的支持下，通過 一系列 的科技創(chuàng)新推進(jìn)計(jì)劃和重大科研專項(xiàng)攻關(guān)，我國已經(jīng) 基本 掌握 了 機(jī)器人的設(shè)計(jì)制造技術(shù) 、 控制系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)和開發(fā)、 驅(qū)動(dòng)電機(jī) 的研究、路徑規(guī)劃和軌跡插補(bǔ) 研究等等 ，并且成功的應(yīng)用到 工業(yè)上 ，開發(fā)出碼垛、搬運(yùn)、噴漆、焊接等機(jī)器人，有效地改善了工人的工作環(huán)境，提高工作效率 。為了 適應(yīng) 全球化的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化，必須對(duì)機(jī)器人工業(yè)進(jìn)行全面 科學(xué) 的規(guī)劃， 推進(jìn) 我國機(jī)器人工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。考慮人性化 因素 ，常將機(jī)器人本體的有關(guān)部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部和行走部等。機(jī)器人使用的驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng) 主要是電力驅(qū)動(dòng)裝置，如步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等，此外也有采用液壓、氣動(dòng)等驅(qū)動(dòng)裝置。 控制系統(tǒng) 是 機(jī)器人的中樞系統(tǒng) ， 負(fù)責(zé)信息處理和人機(jī)交互 。中國 作為 世界制造業(yè)的 工廠 ，自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展更是勢在必行，各種自動(dòng)化生產(chǎn)線急需上馬。在 工業(yè) 應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的 、 可重復(fù)編程的、 多功能 的、多自由度的、運(yùn)動(dòng)自由度成空間直角關(guān)系 、 多 用途 的操作機(jī)。 課
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