工業(yè)機(jī)器人的組成和分類

時(shí)間：2020-05-15作者：廣東鳴世科技有限公司瀏覽：89

工業(yè)機(jī)器人由三大部分、六個(gè)子系統(tǒng)組成。三大部分是：機(jī)械本體、傳感器部分和控制部分。六個(gè)子系統(tǒng)是：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。

一.工業(yè)機(jī)器人的組成：

1.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

要使機(jī)器人運(yùn)行起來(lái)，需要給各個(gè)關(guān)節(jié)即每個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度安裝傳動(dòng)裝置，這就是驅(qū)動(dòng)統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以是液壓、氣動(dòng)或電動(dòng)的，也可以是把它們結(jié)合起來(lái)應(yīng)用的綜合系統(tǒng)，還可以是直接驅(qū)動(dòng)或者通過(guò)同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行間接驅(qū)動(dòng)。

2.機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由機(jī)身、手臂、末端執(zhí)行器三大件組成，如圖1.6所示。每一大件都要若干自由度構(gòu)成一個(gè)多自由度的機(jī)械系統(tǒng)。若機(jī)身具備行走機(jī)構(gòu)便構(gòu)成行走機(jī)器人；若機(jī)身不具備行走及腰轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，則構(gòu)成單機(jī)器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端執(zhí)行器是宣接裝在手腕上的重要部件，它可以是二手指或多個(gè)手指的手爪。

3.感知系統(tǒng)

感知系統(tǒng)由內(nèi)部傳感器和外部傳感器組成，其作用是獲取機(jī)器人內(nèi)部和外部環(huán)境信息，并把這些信息反饋給控制系統(tǒng)。內(nèi)部狀態(tài)傳感器用于檢測(cè)各個(gè)關(guān)節(jié)的位置、速度等變量，為閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)提供反饋信息。外部傳感器用于檢測(cè)機(jī)器人與周圍環(huán)境之間的一些狀態(tài)變量，如距離、接近程度和接觸情況等，用于引導(dǎo)機(jī)器人，便于其識(shí)別物體并做出相應(yīng)處理。外部傳感器一方面使機(jī)器人較準(zhǔn)確地獲取周圍環(huán)境情況，另一方面也能起到誤差矯正的作用。

4.控制系統(tǒng)

　　控制系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)指令從傳感器獲取反饋信號(hào)，控制機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和功能。如果機(jī)器人不具備信息反饋特征，則該控制系統(tǒng)稱為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)；如果機(jī)器人具備信息反饋特征，則該控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。該部分主要由計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成。軟件主要由人機(jī)交互系統(tǒng)和控制算法等組成。

二.工業(yè)機(jī)器人的分類：

工業(yè)機(jī)器人按三大部分：機(jī)械本體、傳感器部分和控制部分。

1.材料搬運(yùn)機(jī)器人

搬運(yùn)機(jī)器人用途很廣泛，一般只需要點(diǎn)位控制，即被搬運(yùn)工件無(wú)嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)軌跡要求，只要求起始點(diǎn)和終點(diǎn)的位姿準(zhǔn)確。

較早的搬運(yùn)機(jī)器人出現(xiàn)在I960年的美國(guó)，Versatran和Unimate兩種機(jī)器人**用于搬運(yùn)作業(yè)。搬運(yùn)作業(yè)是指用一種設(shè)備握持工件，從一個(gè)加工位置移到另一個(gè)加工位置。搬運(yùn)機(jī)器人可安裝不同的末端執(zhí)行器完成各種不同形狀和狀態(tài)的工件搬運(yùn)工作，減少了人類繁重的體力勞動(dòng)。目前世界上使用的搬運(yùn)機(jī)器人**過(guò)10萬(wàn)臺(tái)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)床上下料、沖壓機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線、自動(dòng)裝配流水線、碼垛搬運(yùn)、集裝箱等的自動(dòng)搬運(yùn)。部分發(fā)達(dá)國(guó)家已制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了人工搬運(yùn)的較大限度，**過(guò)限度的必須由搬運(yùn)機(jī)器人來(lái)完成。

2.檢測(cè)機(jī)器人

零件制造過(guò)程中的檢測(cè)以及成品檢測(cè)都是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。這類機(jī)器人的工作內(nèi)容主要是確認(rèn)零件尺寸是否在允許的公差內(nèi)，或者控制零件按質(zhì)量進(jìn)行分類。

例如，油管接頭螺紋加工完畢后，將環(huán)規(guī)旋進(jìn)管端，通過(guò)測(cè)量旋進(jìn)量或檢測(cè)與密封墊的接觸程度即可了解接頭螺紋的加工精度。油管接頭工件較重，環(huán)規(guī)的質(zhì)量一般也都**過(guò)15kg，為了能完成螺紋檢測(cè)任務(wù)的連續(xù)自動(dòng)化動(dòng)作（環(huán)規(guī)自動(dòng)脫離、旋進(jìn)自動(dòng)測(cè)量等），需要油管接頭螺紋檢測(cè)機(jī)器人。該機(jī)器人是六軸多關(guān)節(jié)機(jī)器人，它的特點(diǎn)在于其手部機(jī)構(gòu)是一個(gè)五自由度的柔順螺紋旋進(jìn)機(jī)構(gòu)。另外還有一個(gè)卡死檢測(cè)機(jī)構(gòu)，能對(duì)螺紋旋進(jìn)動(dòng)作加以控制。

3.裝配機(jī)器人

這是目前應(yīng)用較廣泛的一種機(jī)器人，它又分為電焊和弧焊兩類。電焊人負(fù)荷大、動(dòng)作快，工作的位姿要求嚴(yán)格，一般有6個(gè)自由度?；『笝C(jī)器人負(fù)載小、速度低，弧焊對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡要求嚴(yán)格，必須實(shí)現(xiàn)連續(xù)路徑控制，即在運(yùn)動(dòng)軌跡的每個(gè)點(diǎn)都必須實(shí)現(xiàn)預(yù)定的位置和姿態(tài)要求。

弧焊機(jī)器人的6個(gè)自由度中，一般3個(gè)自由度用于控制焊具跟隨焊縫的空間軌跡，另外3個(gè)自由度保持焊具與工件表面有正確的姿態(tài)關(guān)系，這樣才能保證良好的焊縫質(zhì)量。目前汽車制造廠已廣泛使用焊接機(jī)器人進(jìn)行承重大梁和車身的焊接。

油管接頭螺紋檢測(cè)機(jī)器人的作業(yè)對(duì)象是鋼管，管徑不同或管彎曲等原因會(huì)造成鋼管定位的偏心，因此，需要在機(jī)器人手部安裝攝像頭識(shí)別鋼管的位置，再根據(jù)圖像匹配等技術(shù)識(shí)別鋼管的中心線。

4.裝配機(jī)器人

裝配機(jī)器人要求具有較高的位姿精度，手腕具有較大的柔性，如圖1.9所示。因?yàn)檠b配是一個(gè)復(fù)雜的作業(yè)過(guò)程，不僅要檢測(cè)裝配作業(yè)過(guò)程中的誤差，而且要糾正這種誤差，因此，裝配機(jī)器人采用了許多傳感器，如接觸傳感器、視覺(jué)傳感器、接近傳感器、聽(tīng)覺(jué)傳感器等。

5.噴涂機(jī)器人

噴漆機(jī)器人主要由機(jī)器人本體、計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成。液壓驅(qū)動(dòng)的噴漆機(jī)器人還包括液壓油源，如油泵、油箱和電機(jī)等。多采用5或6個(gè)自由度關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，手臂有較大的運(yùn)動(dòng)空間，并可做復(fù)雜的軌跡運(yùn)動(dòng)，其腕部一般有2～3個(gè)自由度，可靈活運(yùn)動(dòng)。較**的噴漆機(jī)器人腕部采用柔性手腕，既可向各個(gè)方向彎曲，又可轉(zhuǎn)動(dòng)，其動(dòng)作類似人的手腕，能方便地通過(guò)較小的孔伸入工件內(nèi)部，噴涂其內(nèi)表面。噴漆機(jī)器人一般采用液壓驅(qū)動(dòng)，具有動(dòng)作速度快、防爆性能好等特點(diǎn)，可通過(guò)手把手示教或點(diǎn)位示數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)示教。噴漆機(jī)器人廣泛用于汽車、儀表、電器、搪瓷等工藝生產(chǎn)部門。

這種工業(yè)機(jī)器人多用于噴涂生產(chǎn)線上，重復(fù)定位精度不高。另外由于漆霧易燃，驅(qū)動(dòng)裝置必須防燃防爆。

擁有噴涂精確、正常運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、漆料耗用少、工作節(jié)拍短以及有效集成涂裝設(shè)備等諸多優(yōu)勢(shì)。

其他優(yōu)勢(shì)還包括負(fù)荷能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠性高等。ABB*創(chuàng)的集成化工藝系統(tǒng)（IPS)具備供漆和供氣閉環(huán)調(diào)節(jié)與高速控制功能，可較大限度地減少過(guò)噴現(xiàn)象，并確保漆膜的均勻一致。


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• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 工業(yè)機(jī)器人和工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的區(qū)別

  1、含義上的區(qū)別 工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動(dòng)執(zhí)行工作，是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱**動(dòng)。 工業(yè)自動(dòng)化就是工業(yè)生產(chǎn)中的各種參數(shù)為控制目的，實(shí)現(xiàn)各種過(guò)程控制，在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中，盡量減少人力的操作，而能充分利用動(dòng)物以外的能源與各種資訊來(lái)進(jìn)行生

• 搬運(yùn)系列機(jī)械手（MB1500-D-4）

  適用案例：沖壓上下料 MB1500-D-4負(fù)載20kg（新款）可以運(yùn)用于單臺(tái)沖壓上下料，也可以用于多臺(tái)沖壓上下料 主要應(yīng)用領(lǐng)域：物料搬運(yùn)、零部件傳輸、堆垛、去毛刺、 廣東鳴世科技有限公司坐落于廣東佛山順德區(qū)杏壇鎮(zhèn)智富園區(qū)；主要業(yè)務(wù)為；機(jī)器人與自動(dòng)化、自動(dòng)化集成系統(tǒng)；精益智能工廠整體策劃案與實(shí)施；信息化管理軟件； 機(jī)器人與自動(dòng)化：自主品牌機(jī)器人研究與制造，可提供機(jī)器人本體、控制器、*處理系統(tǒng)（支持

• 機(jī)械手代替人工有哪些優(yōu)勢(shì)？

  機(jī)械手是一種模擬人手操作的自動(dòng)機(jī)械。它可按程序反復(fù)抓取、搬運(yùn)產(chǎn)品物件或操持工具完成某些特定工序，應(yīng)用機(jī)械手可以代替人工從事單調(diào)、重復(fù)或繁重的體力勞動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，在人工費(fèi)用持續(xù)上漲的環(huán)境下，選擇機(jī)械手來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線自動(dòng)化，**代替人工。 機(jī)械手提高效益，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)： 1、使用瑞澤鳴世機(jī)械手抓取物件，放入*沖床，可以無(wú)人看守操作，不怕無(wú)人或員工請(qǐng)假之顧慮。 2、在一些環(huán)境惡劣的

• 工業(yè)機(jī)器人的組成和分類

  工業(yè)機(jī)器人由三大部分、六個(gè)子系統(tǒng)組成。三大部分是：機(jī)械本體、傳感器部分和控制部分。六個(gè)子系統(tǒng)是：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。 一.工業(yè)機(jī)器人的組成： 1.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 要使機(jī)器人運(yùn)行起來(lái)，需要給各個(gè)關(guān)節(jié)即每個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度安裝傳動(dòng)裝置，這就是驅(qū)動(dòng)統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以是液壓、氣動(dòng)或電動(dòng)的，也可以是把它們結(jié)合起來(lái)應(yīng)用的綜合系統(tǒng)，還可以是直接驅(qū)動(dòng)或者通過(guò)同步帶、