制造自動化技術之二-機器人技術-資料下載頁
2025-08-16 01:43本頁面
【正文】 機器人執(zhí)行機構的運動軸系通常分為四類： 直角坐標系 (圖4—13a)、 圓柱坐標系 (兩個直線和一個回轉坐標軸 ) (圖 4—13b)， 球坐標系 (—個直線和兩個回轉坐標軸 ) (圖 4—13c)、關節(jié)系（ 三個回轉坐標軸 ) (圖 4—13d)。 與運動軸系相對應，工業(yè)機器人操作機可分為四種坐標型式的操作機，其特點如下： ? 直角坐標型操作機。在空間三個相互垂直的方向 x、Y、 z上作移動運動，運動獨立，其控制簡單、易達到高精度，但操作靈活性差，運動速度較低，操作范圍較小。 ? 圓柱坐標型操作機。這類操作機在水平轉臺上裝有立柱，水平臂可沿立柱上下運動并且在水平方向伸縮，其操作范圍較大，運動速度較高，但隨著水平臂沿水平方向仲長，基線位移分辨精度越來越低。 ? 球坐標型操作機。又稱極坐標型操作機，工作臂不僅可繞垂直軸旋轉，還可繞水平軸作俯仰運動，且能沿手臂軸線作伸縮運動，其操作比圓柱坐標型更為靈活，但旋轉關節(jié)反映在末端執(zhí)行器上的線位移分辨力是一個變量。 ? 關節(jié)型操作機。其由多個關節(jié)聯(lián)結的機座、大臂、小臂和手腕等構成可在垂直于機座的平面內(nèi)運動，也可實現(xiàn)繞垂直軸的轉動，其操作靈活性最好，運動速度較高、操作范圍大，但精度受手臂位姿的影響，實現(xiàn)高精度運動較困難。 ADTMR401600 多關節(jié)四軸機器人搬運應用視頻 2）工業(yè)機器人的自由度 為了使工業(yè)機器人能夠按必要的動作順序運動，需要六個基本運動軸．即所謂六個自由度。這六個自由度用來模仿人手臂的各種功能動作，并非所有的機器人都需要具備全部六個自由度。這六個基本運動中三個是腕部的，三個是臀部和機身，以圖下圖所示的球坐標機器人為例，說明如下； ? 垂直俯仰運動。整個臂部圍繞一個水平軸的支點 (肩關節(jié) )在垂直方向上作俯仰運動。 ? 徑向往復移動。臂部的伸縮運動，對于關節(jié)機器人來說，是用前臂繞肘關節(jié)的回轉來完成的。 ? 往復旋轉運動。圍繞垂直軸的旋轉運動 (工業(yè)機器人臂部的左右旋轉 )。 ADTMR401600 多關節(jié)四軸機器人搬運與點膠視頻 3. 工業(yè)機器人的技術地位 1）制造業(yè)的角度 工業(yè)機器人是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎設備 ， 它屬于自動化制造系統(tǒng)的物理層次。機器人的過去、現(xiàn)在和未來都與制造業(yè)發(fā)展密切相關。 以 1993年日本工業(yè)機器人按行業(yè)分布的統(tǒng)計資料為例，用于制造業(yè)的機器人占日本機器人總數(shù)的 96％，根據(jù)國際機器人聯(lián)合會(IFR)報告資料，日本機器人密度最高， 1997年在制造業(yè)中每萬名工人占有機器人的數(shù)量為 277臺， 1997年日本新裝機器人臺數(shù)為 42696臺， I 997年末現(xiàn)役工業(yè)機器人臺數(shù)為 412961臺，汽車工業(yè)、機電工業(yè)是機器人的主要用戶，焊接是機器人的最大應用領域。機器人作為高技術的一個重要分支，己引起世人關注， 1997年世界機器人銷售額已達 48億美元，未來幾年世界機器人平均年增長率將達 9％。 2）對于我國的意義 我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展和制造業(yè)巨大市場為機器人在我國發(fā)展提供廣闊前景，機器人的發(fā)展特別與汽車制造業(yè)、電子制造業(yè)密切相關。機器人技術的發(fā)展能促進我國大中型企業(yè)實現(xiàn)高新技術的產(chǎn)業(yè)化和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高新化，提高企業(yè)市場競爭能力。 3）對于先進制造技術 機器人技術也是先進制造技術個一個重要單元妓術，其作用及其重要性表現(xiàn)在以下四個方面： ? 面向先進制造中柔性裝配的機器人及系統(tǒng) ? 機器人加工系統(tǒng)及其設備 ? 機器人化機器 ? 特種環(huán)境下作業(yè)機器人等 工業(yè)機器人已廣泛應用于噴漆、焊接、沖壓、壓鑄上下料、搬運、裝配加工自動化中。 練習題： 1. 機器人的定義？ 2. 機器人的基本結構組成？ 3. 工業(yè)機器人的定義、組成及技術地位？ 機器人定義 機器人是一種計算機控制的可以編程的自動機械電子裝置，能感知環(huán)境，識別對象，理解指示命令，有記憶和學習功能，具有情感和邏輯判斷思維，能自身進化，能計劃其操作程序來完成任務。 工業(yè)機器人定義 工業(yè)機器人，是一種可以搬運物料、零件、工具或完成多種操作功能的專用機械裝置；由計算機進行控制，是無人參與的自主自動化控制系統(tǒng)；它是可編程、具有柔性的自動化系統(tǒng)，可以允許進行人機聯(lián)系。 工業(yè)機器人的組成，工業(yè)機器人一般都由 手部、腕部、臂部、機身、驅動系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 組成。 參考資料： 吳瑞祥編 . 機械人技術及應用 . 北京航空航天大學出版社 , 1994 諸靜編 . 機械人與控制技術 . 浙江大學出版社 , 1991 徐繽昌主編 . 機械人控制工程 . 西北工業(yè)大學出版社 , 1991 趙錫芳編 . 機械人動力學 . 上海交通大學出版社 , 1992 蔡自興主編 . 機器人學 . 清華大學出版社， 2022 盛曉敏主編 .先進制造技術 .機械工業(yè)出版社 .2022
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