制造自動(dòng)化技術(shù)之二-機(jī)器人技術(shù)-資料下載頁
2025-08-16 01:43本頁面
【正文】 機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軸系通常分為四類： 直角坐標(biāo)系 (圖4—13a)、 圓柱坐標(biāo)系 (兩個(gè)直線和一個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸 ) (圖 4—13b)， 球坐標(biāo)系 (—個(gè)直線和兩個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸 ) (圖 4—13c)、關(guān)節(jié)系（ 三個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸 ) (圖 4—13d)。 與運(yùn)動(dòng)軸系相對(duì)應(yīng)，工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)可分為四種坐標(biāo)型式的操作機(jī)，其特點(diǎn)如下： ? 直角坐標(biāo)型操作機(jī)。在空間三個(gè)相互垂直的方向 x、Y、 z上作移動(dòng)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)獨(dú)立，其控制簡(jiǎn)單、易達(dá)到高精度，但操作靈活性差，運(yùn)動(dòng)速度較低，操作范圍較小。 ? 圓柱坐標(biāo)型操作機(jī)。這類操作機(jī)在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上裝有立柱，水平臂可沿立柱上下運(yùn)動(dòng)并且在水平方向伸縮，其操作范圍較大，運(yùn)動(dòng)速度較高，但隨著水平臂沿水平方向仲長(zhǎng)，基線位移分辨精度越來越低。 ? 球坐標(biāo)型操作機(jī)。又稱極坐標(biāo)型操作機(jī)，工作臂不僅可繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，還可繞水平軸作俯仰運(yùn)動(dòng)，且能沿手臂軸線作伸縮運(yùn)動(dòng)，其操作比圓柱坐標(biāo)型更為靈活，但旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)反映在末端執(zhí)行器上的線位移分辨力是一個(gè)變量。 ? 關(guān)節(jié)型操作機(jī)。其由多個(gè)關(guān)節(jié)聯(lián)結(jié)的機(jī)座、大臂、小臂和手腕等構(gòu)成可在垂直于機(jī)座的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)繞垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，其操作靈活性最好，運(yùn)動(dòng)速度較高、操作范圍大，但精度受手臂位姿的影響，實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)較困難。 ADTMR401600 多關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人搬運(yùn)應(yīng)用視頻 2）工業(yè)機(jī)器人的自由度 為了使工業(yè)機(jī)器人能夠按必要的動(dòng)作順序運(yùn)動(dòng)，需要六個(gè)基本運(yùn)動(dòng)軸．即所謂六個(gè)自由度。這六個(gè)自由度用來模仿人手臂的各種功能動(dòng)作，并非所有的機(jī)器人都需要具備全部六個(gè)自由度。這六個(gè)基本運(yùn)動(dòng)中三個(gè)是腕部的，三個(gè)是臀部和機(jī)身，以圖下圖所示的球坐標(biāo)機(jī)器人為例，說明如下； ? 垂直俯仰運(yùn)動(dòng)。整個(gè)臂部圍繞一個(gè)水平軸的支點(diǎn) (肩關(guān)節(jié) )在垂直方向上作俯仰運(yùn)動(dòng)。 ? 徑向往復(fù)移動(dòng)。臂部的伸縮運(yùn)動(dòng)，對(duì)于關(guān)節(jié)機(jī)器人來說，是用前臂繞肘關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)來完成的。 ? 往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圍繞垂直軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) (工業(yè)機(jī)器人臂部的左右旋轉(zhuǎn) )。 ADTMR401600 多關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人搬運(yùn)與點(diǎn)膠視頻 3. 工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)地位 1）制造業(yè)的角度 工業(yè)機(jī)器人是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備 ， 它屬于自動(dòng)化制造系統(tǒng)的物理層次。機(jī)器人的過去、現(xiàn)在和未來都與制造業(yè)發(fā)展密切相關(guān)。 以 1993年日本工業(yè)機(jī)器人按行業(yè)分布的統(tǒng)計(jì)資料為例，用于制造業(yè)的機(jī)器人占日本機(jī)器人總數(shù)的 96％，根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)報(bào)告資料，日本機(jī)器人密度最高， 1997年在制造業(yè)中每萬名工人占有機(jī)器人的數(shù)量為 277臺(tái)， 1997年日本新裝機(jī)器人臺(tái)數(shù)為 42696臺(tái)， I 997年末現(xiàn)役工業(yè)機(jī)器人臺(tái)數(shù)為 412961臺(tái)，汽車工業(yè)、機(jī)電工業(yè)是機(jī)器人的主要用戶，焊接是機(jī)器人的最大應(yīng)用領(lǐng)域。機(jī)器人作為高技術(shù)的一個(gè)重要分支，己引起世人關(guān)注， 1997年世界機(jī)器人銷售額已達(dá) 48億美元，未來幾年世界機(jī)器人平均年增長(zhǎng)率將達(dá) 9％。 2）對(duì)于我國(guó)的意義 我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和制造業(yè)巨大市場(chǎng)為機(jī)器人在我國(guó)發(fā)展提供廣闊前景，機(jī)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(guān)。機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展能促進(jìn)我國(guó)大中型企業(yè)實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。 3）對(duì)于先進(jìn)制造技術(shù) 機(jī)器人技術(shù)也是先進(jìn)制造技術(shù)個(gè)一個(gè)重要單元妓術(shù)，其作用及其重要性表現(xiàn)在以下四個(gè)方面： ? 面向先進(jìn)制造中柔性裝配的機(jī)器人及系統(tǒng) ? 機(jī)器人加工系統(tǒng)及其設(shè)備 ? 機(jī)器人化機(jī)器 ? 特種環(huán)境下作業(yè)機(jī)器人等 工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于噴漆、焊接、沖壓、壓鑄上下料、搬運(yùn)、裝配加工自動(dòng)化中。 練習(xí)題： 1. 機(jī)器人的定義？ 2. 機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)組成？ 3. 工業(yè)機(jī)器人的定義、組成及技術(shù)地位？ 機(jī)器人定義 機(jī)器人是一種計(jì)算機(jī)控制的可以編程的自動(dòng)機(jī)械電子裝置，能感知環(huán)境，識(shí)別對(duì)象，理解指示命令，有記憶和學(xué)習(xí)功能，具有情感和邏輯判斷思維，能自身進(jìn)化，能計(jì)劃其操作程序來完成任務(wù)。 工業(yè)機(jī)器人定義 工業(yè)機(jī)器人，是一種可以搬運(yùn)物料、零件、工具或完成多種操作功能的專用機(jī)械裝置；由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，是無人參與的自主自動(dòng)化控制系統(tǒng)；它是可編程、具有柔性的自動(dòng)化系統(tǒng)，可以允許進(jìn)行人機(jī)聯(lián)系。 工業(yè)機(jī)器人的組成，工業(yè)機(jī)器人一般都由 手部、腕部、臂部、機(jī)身、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 組成。 參考資料： 吳瑞祥編 . 機(jī)械人技術(shù)及應(yīng)用 . 北京航空航天大學(xué)出版社 , 1994 諸靜編 . 機(jī)械人與控制技術(shù) . 浙江大學(xué)出版社 , 1991 徐繽昌主編 . 機(jī)械人控制工程 . 西北工業(yè)大學(xué)出版社 , 1991 趙錫芳編 . 機(jī)械人動(dòng)力學(xué) . 上海交通大學(xué)出版社 , 1992 蔡自興主編 . 機(jī)器人學(xué) . 清華大學(xué)出版社， 2022 盛曉敏主編 .先進(jìn)制造技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社 .2022
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