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工業(yè)機器人技術10個基礎知識點

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-12-13  來源:機器人百科  瀏覽次數(shù):89
工業(yè)機器人是廣泛用于工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度的機器裝置,具有一定的自動性,可依靠自身的動力能源和控制能力實現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能。工業(yè)機器人被廣泛應用于電子、物流、化工等各個工業(yè)領域之中。

工業(yè)機器人是什么?由什么組成的?它是如何動起來的?怎么控制它?能起到一些什么作用?

或許對工業(yè)機器人這個行業(yè)充滿了一些疑問,這10個知識點,可以幫你快速建立工業(yè)機器人的基礎認知。

1、什么是工業(yè)機器人?

機器人是一個在三維空間具有較多自由度的,并能實現(xiàn)諸多擬人動作和功能的機器,而工業(yè)機器人則是在工業(yè)生產(chǎn)上應用的機器人。它的特點是:可編程、擬人化、通用性、機電一體化。

2、工業(yè)機器人有哪些系統(tǒng)組成?各自有什么作用?

驅動系統(tǒng):使機器人運行起來的傳動裝置。

機械結構系統(tǒng):由機身、手臂、機械手末端工具三大件組成的一個多自由度的機械系統(tǒng)。

感受系統(tǒng):由內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成 獲取內(nèi)部和外部環(huán)境狀態(tài)的信息。

機器人環(huán)境交互系統(tǒng):實現(xiàn)工業(yè)機器人與外部環(huán)境中的設備相互聯(lián)系和協(xié)調的系統(tǒng)。

人機交互系統(tǒng):是操作人員參與機器人控制與機器人進行聯(lián)系的裝置。

控制系統(tǒng):根據(jù)機器人的作業(yè)指令程序以及從傳感器反饋回來的信號支配機器人的執(zhí)行機構去完成 規(guī)定的運動和功能。

3、工業(yè)機器人涉及到的主要參數(shù)是什么?

自由度、重復定位精度、工作范圍、最大工作速度與承載能力。

4、機器人自由度是什么意思?

自由度是指機器人所具有的獨立坐標軸運動的數(shù)目,不應包括手爪(末端工具)的開合自由度,在三維空間中描述一個物體的位置和姿態(tài)需要六個自由度,位置操作需要3個自由度(腰、肩、肘),姿態(tài)操作需要3個自由度(俯仰、偏航、側滾)。

工業(yè)機器人的自由度是根據(jù)其用途而設計的,可能小于6個自由度,也可能大于6個自由度。

5、手腕上的自由度主要起什么作用?

手腕上的自由度主要是實現(xiàn)手部所期望的姿態(tài)。為了使手部能處于空間任意方向,要求腕部能實現(xiàn)對空間三個坐標軸X Y Z的轉動。即具有翻轉俯仰和偏轉三個自由度。

6、機身和臂部各自有什么作用?應注意哪些問題?

機身是支承臂部的部件,一般實現(xiàn)升降回轉和俯仰等運動,機身設計時要有足夠的剛度和穩(wěn)定性;運動要靈活,升降運動的導套長度不宜過短,避免發(fā)生卡死現(xiàn)象,一般要有導向裝置;結構布置要合理臂部是支承腕部手部和工件的靜動載荷的部件,尤其高速運動時將產(chǎn)生較大的慣性力,引起沖擊,影響定位的準確性。

設計臂部時要注意剛度要求高,導向性好,重量輕,運動要平穩(wěn),定位精度要高。其它傳動系統(tǒng)應盡量簡短以提高傳動精度和效率;各部件布置要合理,操作維護要方便;特殊情況特殊考慮,在高溫環(huán)境中應考慮熱輻射的影響腐蝕性環(huán)境中應考慮防腐蝕問題。危險環(huán)境應考慮防暴問題。

7、機器人末端工具的作用和特點

機器人手部是用來握持工件或工具的部件,是一個獨立的部件,可以有手爪也可以是專用工具。

8、按夾持原理末端工具分為哪幾類?包括哪些具體形式?

按夾持原理,末端夾持手分為兩類:夾持類包括內(nèi)撐式、外夾式、平移外夾式、勾托式和彈簧式;吸附類包括磁吸式,氣吸式。

9、液壓和氣壓傳動在操作力、傳動性能和控制性能方面的區(qū)別?

操作力。液壓可得到很大的直線運動力和回轉力,抓取重量1000到8000N;氣壓可得到較小的直線運動力和回轉力,抓取重量小于300N。

傳動性能。液壓壓縮性小傳動平穩(wěn),無沖擊,基本上無傳動滯后現(xiàn)象,反映靈敏運動速度最高達2m/s;氣壓壓縮空氣粘度小管路損失小流速大可達較高速度但高速時平穩(wěn)性差沖擊較嚴重通常汽缸50到500mm/s。

控制性能。液壓壓力和流量均容易控制,可無極調速通過調節(jié);氣壓低速不易控制,難準確定位,一般不做伺服控制。

10、伺服電機和步進電機的性能有何不同?

控制精度不同(伺服電機控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證,伺服電機控制精度高于步進電機);

低頻特性不同(伺服電機運轉非常平穩(wěn),即使低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象,一般伺服電機低頻性能好于步進電機);

過載能力不同(步進電機不具備過載能力,伺服電機具有較強的過載能力);

運行性能不同(步進電機的控制為開環(huán)控制,交流伺服驅動系統(tǒng)為閉環(huán)控制);

速度響應性能不同(交流伺服系統(tǒng)加速度性能較好)。


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