工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識12345678?

工業(yè)機(jī)器人意義與定義?

工業(yè)機(jī)器人分類?

工業(yè)機(jī)器人組成和性能參數(shù)?

工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)?

工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)?

工業(yè)機(jī)器人傳感系統(tǒng)?

工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用?

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展方向

1、工業(yè)機(jī)器人意義與定義

為什么要用機(jī)器人？

有些工作對人體有傷害，如

噴漆，重物搬運(yùn)；

有些產(chǎn)品要求極高的質(zhì)量，

如焊接、精密裝配；

有些工作人難以參與，如核

燃料加注、高；

有些工作枯燥乏味，如流水生產(chǎn)線。。。提高效率

降低成本1、工業(yè)機(jī)器人意義與定義

什么是工業(yè)機(jī)器人？如何定義？“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動控制的操作和某著名企業(yè)功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)?！薄獓H標(biāo)準(zhǔn)化組織，19871、工業(yè)機(jī)器人意義與定義三大特征：（1）擬人功能：機(jī)器人是模仿人或動物肢體動作的機(jī)器，能像人那樣使用工具。因此，數(shù)控機(jī)床和汽車不是機(jī)器人；（2）可編程性：機(jī)器人具有智力或具有感覺與識別能力，可隨工作環(huán)境變化的需要而再編程。一般的電動玩具沒有感覺和識別能力，不能再編程，因此不能稱為機(jī)器人；（3）通用性：一般機(jī)器人在執(zhí)行不同作業(yè)任務(wù)時，具有較好的通用性。比如，通過更換機(jī)器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可執(zhí)行不同的任務(wù)。

什么是工業(yè)機(jī)器人？12345678?

工業(yè)機(jī)器人意義與定義?

工業(yè)機(jī)器人分類?

工業(yè)機(jī)器人組成和性能參數(shù)?

工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)?

工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)?

工業(yè)機(jī)器人傳感系統(tǒng)?

工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用?

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展方向柱坐標(biāo)系機(jī)器人zRr1、手臂可伸縮（沿r方向）；2、滑動架（托板）可沿柱上下某著名企業(yè)（z軸方向）；3、水平臂和滑動架組合件可作為基座上的一個整體而旋轉(zhuǎn)（繞z軸）。一般旋轉(zhuǎn)不允360°，因?yàn)橛幸簤?，電氣或氣動?lián)結(jié)機(jī)構(gòu)或連線造成的約束。

2、工業(yè)機(jī)器人的分類

根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)（坐標(biāo)形式）分類2.1

串聯(lián)機(jī)器人

?

柱坐標(biāo)機(jī)器人

?

球坐標(biāo)機(jī)器人

?

關(guān)節(jié)機(jī)器人

?

笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人2.2

并聯(lián)機(jī)器人1.2.3.其臂可升出縮回（r），類似于可伸縮的望遠(yuǎn)鏡套筒；在垂直面內(nèi)繞軸回轉(zhuǎn)（φ）；在基座水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動（θ）。2、工業(yè)機(jī)器人的分類

?柱坐標(biāo)機(jī)器人

?球坐標(biāo)機(jī)器人

?關(guān)節(jié)機(jī)器人

?笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人球坐標(biāo)系機(jī)器人A

純球狀機(jī)械臂的上臂和前臂相連，該樞軸常稱為肘關(guān)節(jié)，允轉(zhuǎn)動角度α；上臂與基座相連，與基座垂直的面內(nèi)的運(yùn)動可繞此肩關(guān)節(jié)進(jìn)行角度φ；而基座可自由轉(zhuǎn)動，因而整個組合件可在與基座平行的平面內(nèi)某著名企業(yè)角度θ，具有這類結(jié)構(gòu)的機(jī)器人的工作包絡(luò)范圍大體上是球狀的。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械臂可以方便靈活的到達(dá)機(jī)器人基座附近的地方，并越過其工作范圍內(nèi)的人和障礙物。2、工業(yè)機(jī)器人的分類?柱坐標(biāo)機(jī)器人?球坐標(biāo)機(jī)器人?關(guān)節(jié)機(jī)器人?笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人?B

平行四邊形球狀用多重閉合的平行四邊形的連桿機(jī)構(gòu)代替單一的剛性構(gòu)件的上臂。優(yōu)點(diǎn)：?允驅(qū)動器位置靠近機(jī)器人的基座或裝在機(jī)器人的基座上，這就意味著它們不是裝在前臂或上臂之內(nèi)或之上，從而使臂的慣性機(jī)重量大為減少，結(jié)果是采用同樣大小的執(zhí)行器時它們所具有的承載能力就比球體關(guān)節(jié)的機(jī)器人要大；?機(jī)械剛度比其它大多數(shù)機(jī)械手大。缺點(diǎn)：工作范圍受到的限制較大。2、工業(yè)機(jī)器人的分類2、工業(yè)機(jī)器人的分類運(yùn)動學(xué)鏈系代替純圓柱狀機(jī)器人中的單一軸部件。這種機(jī)器人有精密且快速的優(yōu)點(diǎn)，但一般垂直作用范圍有限（Z方向），通常Z軸運(yùn)動用一簡單的氣缸或步進(jìn)電機(jī)控制，而其它軸則采用較精巧的電氣執(zhí)行器（如伺服電機(jī)）。zr1r2r3腕的橫滾2、工業(yè)機(jī)器人的分類

?C

圓柱狀

圓柱狀關(guān)節(jié)機(jī)器人也稱為SCARA

機(jī)器人，這種結(jié)構(gòu)用多重鉸接開放2、工業(yè)機(jī)器人的分類2、工業(yè)機(jī)器人的分類A

懸臂笛卡爾式?

從支撐架伸出的長度有限，

剛性差，但其工作空間所受

約束較其它機(jī)器人所受的約

束少，故重復(fù)性和精度高；?

其坐標(biāo)更近乎自然狀態(tài)，故

編程容易；?

但有些運(yùn)動形式，由于需要

大量計(jì)算，此結(jié)構(gòu)可能較難

完成，如方向與任何軸都不

平行的直線軌跡。xz腕的俯仰

腕的偏擺

腕的偏擺腕的橫滾

腕的橫滾2、工業(yè)機(jī)器人的分類

?

柱坐標(biāo)機(jī)器人?

球坐標(biāo)機(jī)器人?

關(guān)節(jié)機(jī)器人?

笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人(直角坐標(biāo))

y2、工業(yè)機(jī)器人的分類B

門形笛卡爾式（桁架機(jī)器人）一般在需要精確某著名企業(yè)以及負(fù)載較大的時候使用，這類機(jī)器人常常安在頂板（天花板）上。2、工業(yè)機(jī)器人的分類2、工業(yè)機(jī)器人的分類并聯(lián)機(jī)器人可以定義為動平臺和定平臺通過至少兩個獨(dú)立的運(yùn)動鏈相連接，機(jī)構(gòu)具有兩個或兩個以上自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動的一種閉環(huán)機(jī)器人。優(yōu)點(diǎn)：?

無累積誤差，精度高；?

驅(qū)動裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，這樣運(yùn)動部分重量輕，速度高，動態(tài)響應(yīng)好；?

結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大；?

完全對稱的并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有較好的各向同性。缺點(diǎn)：?

工作空間較小。2、工業(yè)機(jī)器人的分類2.2

并聯(lián)機(jī)器人6自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)3/4自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)2自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)2、工業(yè)機(jī)器人的分類

2.2

并聯(lián)機(jī)器人

從運(yùn)動形式來看，并聯(lián)機(jī)構(gòu)可分為平面機(jī)構(gòu)和空間機(jī)構(gòu)；細(xì)分可分為平面某著名企業(yè)

機(jī)構(gòu)、平面某著名企業(yè)轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、空間純某著名企業(yè)機(jī)構(gòu)、空間純轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)和空間混合運(yùn)動

機(jī)構(gòu)。

按并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)分類：3自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)并聯(lián)機(jī)器人上下料并聯(lián)機(jī)器人分揀并聯(lián)機(jī)器人裝配6自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)12345678?

工業(yè)機(jī)器人意義與定義?

工業(yè)機(jī)器人分類?

工業(yè)機(jī)器人組成和性能參數(shù)?

工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)?

工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)?

工業(yè)機(jī)器人傳感系統(tǒng)?

工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用?

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展方向執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)（液壓缸、電機(jī)等）檢測系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)

3.1

工業(yè)機(jī)器人的組成控制系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作對象各組成部分關(guān)系

檢測系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)也稱操作機(jī)，使機(jī)器人賴以完成工作任務(wù)的實(shí)體，通常由桿件和關(guān)節(jié)組成。從功能角度，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為：手部、腕部、臂部、腰部（立柱）和基座等。手部：又稱末端執(zhí)行器，是工業(yè)機(jī)器人直接進(jìn)行工作的部分，其作用是直接抓取和放置物件?？梢允歉鞣N手持器。腕部：是連接手部和臂部的部件。其作用是調(diào)整或改變手部的姿態(tài)，是操作機(jī)中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的部分。臂部：又稱手臂，用以連接腰部和腕部，通常由兩個臂桿（大臂和小臂）組成，用以帶動腕部運(yùn)動。腰部：又稱立柱，是支撐手臂的部件，其作用是帶動臂部運(yùn)動，與臂部運(yùn)動結(jié)合，把腕部傳遞到需到的工作位置?；ㄐ凶邫C(jī)構(gòu)）：基座是機(jī)器人的支持部分，有固定式和某著名企業(yè)式兩種，該部件必須具有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)3.1

工業(yè)機(jī)器人的組成A

執(zhí)行機(jī)構(gòu)

包括驅(qū)動器和傳動機(jī)構(gòu)兩部分，它們通常與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連成機(jī)器人本體。

傳動機(jī)構(gòu)常用的有：諧波減速器、滾珠絲桿、鏈、帶以及各種齒輪系。

驅(qū)動器通常有：?

電機(jī)驅(qū)動：直流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)。?

液壓驅(qū)動；?

氣動驅(qū)動。3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)3.1

工業(yè)機(jī)器人的組成B

驅(qū)動系統(tǒng)

通過對驅(qū)動系統(tǒng)的控制，使執(zhí)行系統(tǒng)按照規(guī)定的要求進(jìn)行工作。

一般由控制計(jì)算機(jī)和伺服控制器組成。

控制計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，協(xié)調(diào)各關(guān)節(jié)驅(qū)動之間的運(yùn)動，

同時還要完成編程、示教/再現(xiàn)，以及和其他環(huán)境狀態(tài)（傳感器信息）、工藝要求，外部相關(guān)設(shè)備（如電焊機(jī)）之間的信息傳遞和協(xié)調(diào)工作。

伺服控制各個關(guān)節(jié)驅(qū)動器，使各桿按一定的速度、加速度、和位置要求進(jìn)行運(yùn)動。C

控制系統(tǒng)3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)3.1

工業(yè)機(jī)器人的組成檢測系統(tǒng)的作用就是通過各種檢測器、傳感器、檢測執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀況，根據(jù)需要反饋給控制系統(tǒng)，與設(shè)定值進(jìn)行比較后對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整以保證其動作符合設(shè)計(jì)要求。3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)3.1

工業(yè)機(jī)器人的組成D

檢測系統(tǒng)性能參數(shù)工作空間精度/重復(fù)定位精度最大工作速度其它動態(tài)特性3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)

3.2

工業(yè)機(jī)器人的性能參數(shù)

自由度數(shù)

負(fù)載能力端操作器）的開合自由度。C2312314

5要定位的旋轉(zhuǎn)鉆頭要定位的球體(b)(a)冗余度機(jī)器人：從運(yùn)動學(xué)的觀點(diǎn)看，在完成某一特定作業(yè)時具有多余自由度的機(jī)器人，就叫做冗余自由度機(jī)器人，亦可簡稱冗余度機(jī)器人。3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)

3.2

工業(yè)機(jī)器人的性能參數(shù)

A

自由度

自由度英文名稱為Degree

of

freedom，縮寫為DOF。

機(jī)器人自由度是指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動的數(shù)目，不包括手爪（末3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)例如：機(jī)器人去執(zhí)行印刷電路板上接插電子器件的作業(yè)時就成為冗余度機(jī)器人。利用冗余的自由度可以增加機(jī)器人的靈活性，躲避障礙物和改善動力性能。3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)3.2

工業(yè)機(jī)器人的性能參數(shù)

定位精度是指機(jī)器

人手部實(shí)際到達(dá)位機(jī)器人重復(fù)定位其手部至同一目標(biāo)位置的能力，可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差這個統(tǒng)計(jì)量來表示，它是衡量一列誤差值的密集度，即重復(fù)度，

置與目標(biāo)位置之間

的差異。A

重復(fù)定位精度是指hhBhBOOB(b)(c)(d)（a）重復(fù)定位精度的測定；（b）合理定位精度，良好重復(fù)定位精度；（c）良好定位精度，很差重復(fù)定位精度；（d）很差定位精度，良好重復(fù)定位精度3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)

3.2

工業(yè)機(jī)器人的性能參數(shù)B

定位精度/重復(fù)定位精度工作范圍是指機(jī)器人手臂末端或手腕中心所能到達(dá)的所有點(diǎn)的集合，也叫做工作區(qū)域。工作范圍的形狀和大小是十分重要的，機(jī)器人在執(zhí)行某作業(yè)時可能會因?yàn)榇嬖谑植坎荒艿竭_(dá)的作業(yè)死區(qū)而不能完成任務(wù)。3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)3.2

工業(yè)機(jī)器人的性能參數(shù)C

工作范圍

有的廠家指工業(yè)機(jī)器人主要自由度上最大的穩(wěn)定速度，有的廠家指手臂末端最大的合成速度，通常都在技術(shù)參數(shù)中加以說明。

工作速度愈高，工作效率愈高。

工作速度愈高就要花費(fèi)更多的時間去升速或降速，或者對工業(yè)機(jī)器人的最大加速度率或最大減速度率的要求更高。3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)3.2

工業(yè)機(jī)器人的性能參數(shù)D

最大工作速度

承載能力是指機(jī)器人在工作范

圍內(nèi)的任何位置上所能承受的

最大質(zhì)量。

承載能力不僅決定于負(fù)載的質(zhì)

量，而且還與機(jī)器人運(yùn)行的速

度和加速度的大小和方向有關(guān)。

為了安全起見，承載能力這一

技術(shù)指標(biāo)是指高速運(yùn)行時的承

載能力。

通常，承載能力包含了機(jī)器人

末端操作器的質(zhì)量。3、工業(yè)機(jī)器人的組成和性能參數(shù)

3.2

工業(yè)機(jī)器人的性能參數(shù)E

最大承載能力（負(fù)載）

根據(jù)承載能力的不同，可將機(jī)器人分為：

①

微型機(jī)器人，提取重力在10

N以下；

②

小型機(jī)器人，

提取重力為10～50

N；

③

中型機(jī)器人，

提取重力為50～300

N；

④

大型機(jī)器人，

提取重力為300～500

N；

⑤

重型機(jī)器人，提取重力在500N以上。12345678?

工業(yè)機(jī)器人意義與定義?

工業(yè)機(jī)器人分類?

工業(yè)機(jī)器人組成和性能參數(shù)?

工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)?

工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)?

工業(yè)機(jī)器人傳感系統(tǒng)?

工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用?

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展方向4、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械部分主要由末端執(zhí)行器、手腕、手臂和機(jī)座組成。

末端執(zhí)行器手腕手臂機(jī)座機(jī)械部分工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器是機(jī)器人直接用于抓取和握緊（或吸附）工件或夾持專用工具（如噴槍、扳手、焊接工具）進(jìn)行操作的部件，它具有模仿人手動作的功能，并安裝于機(jī)器人手臂的前端。末端執(zhí)行器大致可分為以下幾類：?

A

夾鉗式取料手；?

B

吸附式取料手；?

C

專用操作器及轉(zhuǎn)換器。4、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)4.1

機(jī)器人末端執(zhí)行器2375簧片夾爪線圈

D(b)(c)43216(a)彈性力手爪指連桿圓弧平動式手爪4、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

A

夾鉗式取料手

R

導(dǎo)軌

十字頭

中間連桿

指尖點(diǎn)

平行連桿齒輪齒條擺動式手爪

10

5

氣吸附式取料手是利用吸盤內(nèi)

的壓力和大氣壓之間的壓力差

而工作的。

按形成壓力差的方法，可分為

真空吸附、氣流負(fù)壓氣吸、擠

壓排氣負(fù)壓氣吸式幾種。

5

6

4

3

2

1

1-橡膠吸盤；2-固定環(huán)；3-墊片4-支承桿；5-螺母；6-基板4、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)B

吸附式取料手

氣吸附電后產(chǎn)生的電磁吸力取料，因此只能對鐵磁物體起作用，另外，對某些不允磁的零件要禁止使用，所以，磁吸附取料手的使用有一定的局限性。FSNNS123IO123δ（a）（b）磁吸附4、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

磁吸附式取料手是利用電磁鐵通各種專用末端操作器和電磁吸盤式換接器4、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)C

專用操作器及換接器專用末端操作器1-末端操作器庫；2-操作器過渡法蘭；3-位置指示燈；4-換接器氣路；5-聯(lián)接法蘭；6-過渡法蘭；7-換接器；8-換接器配合端；9-末端操作器?

具有一定的換接精度。4、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

C

專用操作器及換接器

換接器

由兩部分組成：

換接器插座和換接器插頭

專用末端操作器換接器的要求主要有：

?

同時具備氣源

，電源及信號的快速聯(lián)接與

切換；

?

能承受末端操作器的工作載荷；

?

在失電、失氣情況下，機(jī)器人停止工作時不

會自行脫離；（b）棱柱形(a)(b)（a）棱錐型4、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

多工位換接裝置有棱錐型和棱柱型兩種形式。

?

棱錐型換接裝置可保證手爪軸線和手腕軸線一致，受

力較合理，但其傳動機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜；

?

棱柱型換接器傳動機(jī)構(gòu)較為簡單，但其手爪軸線和手

腕軸線不能保持一致，受力不良。腕爪手?1

腕手腕是連接末端執(zhí)行器和手臂的部件，它的作用是調(diào)整或改變工件的方位，因而它具有獨(dú)立的自由度，以使機(jī)器人末端執(zhí)行器適應(yīng)復(fù)雜的動作要求。

（1）臂轉(zhuǎn)

繞小臂軸線方向的旋轉(zhuǎn)稱臂轉(zhuǎn)。

（2）腕擺

使末端執(zhí)行器相對于手臂進(jìn)行的擺動稱腕擺。

（3）手轉(zhuǎn)

使末端執(zhí)行器（手部）繞自身軸線方向的旋轉(zhuǎn)稱手轉(zhuǎn)。4、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

4.2

機(jī)器人手腕

Z

w機(jī)座的立柱實(shí)現(xiàn)的，立柱的橫向某著名企業(yè)即為手臂的橫移。手臂不僅僅承受被抓取工件的重量，而且承受末端執(zhí)行器、手腕和手臂自身的重量。(a)(b)(c)(d)（a）、（b）單臂式

（c）

雙臂式

（d）懸掛式手臂直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)4、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

4.3

機(jī)器人手臂

一般機(jī)器人的手臂有3個自由

度，即手臂的伸縮，左右回

轉(zhuǎn)和升降（或俯仰）運(yùn)動。

手臂回轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動是通過機(jī)座直接聯(lián)接在地面基礎(chǔ)上，也可固定在機(jī)身上。4、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)4.4

機(jī)器人機(jī)座固定式機(jī)器人行走部機(jī)構(gòu)按其運(yùn)動軌跡可分為固定軌跡式和無固定軌跡式。?

固定軌跡式：行走機(jī)構(gòu)主要用于工業(yè)機(jī)器人，如橫器人。?

無固定軌跡式：行走部按其行走機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為輪式行走部，履帶式行走部和關(guān)節(jié)式行走部。4、工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)4.4

機(jī)器人機(jī)座行走式機(jī)器人12345678?

工業(yè)機(jī)器人意義與定義?

工業(yè)機(jī)器人分類?

工業(yè)機(jī)器人組成和性能參數(shù)?

工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)?

工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)?

工業(yè)機(jī)器人傳感系統(tǒng)?

工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用?

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展方向

工業(yè)機(jī)器人的控制與其機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)有密不可分的關(guān)系，因而要使工業(yè)機(jī)器人的臂、腕及末端執(zhí)行器等部位在空間具有準(zhǔn)確無誤的位姿，就必須在不同的坐標(biāo)系中描述它們，并且隨著基準(zhǔn)坐標(biāo)系的不同而要做適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)變換，并且要經(jīng)常求解運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)問題。

描述工業(yè)機(jī)器人狀態(tài)和運(yùn)動的數(shù)學(xué)模型是一個非線性模型，因此隨著工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動及環(huán)境的改變，其參數(shù)也在改變。又因?yàn)楣I(yè)機(jī)器人往往具有多個自由度，所以引起其運(yùn)動變化的變量不止一個，而且各個變量之間一般都存在耦合問題，這就使得工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)不僅是一個非線性系統(tǒng)，而且是一個多變量系統(tǒng)。

對工業(yè)機(jī)器人的任一位姿都可以通過不同的方式和路徑達(dá)到，因而工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)還必須解決優(yōu)化的問題?？刂葡到y(tǒng)的特點(diǎn)：5、工業(yè)機(jī)器人的控制技術(shù)控制方式（根據(jù)作業(yè)軌跡分）：

?

點(diǎn)動控制方式

?

連續(xù)軌跡控制方式5、工業(yè)機(jī)器人的控制技術(shù)

控制系統(tǒng)的主要功能：

示教再現(xiàn)功能：

示教再現(xiàn)功能是指在執(zhí)行新的任務(wù)之前，預(yù)先將作業(yè)的

操作過程示教給工業(yè)機(jī)器人，然后讓工業(yè)機(jī)器人再現(xiàn)示

教的內(nèi)容，以完成作業(yè)任務(wù)。

運(yùn)動控制功能：

運(yùn)動控制功能是指對工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器的位姿、速

度、加速度等項(xiàng)的控制?？刂品绞剑ǜ鶕?jù)編程方法分）：

?

示教再現(xiàn)控制

?

離線編程控制又稱CP控制，其特點(diǎn)是連續(xù)地控制工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間中的位姿，要求其嚴(yán)格按照預(yù)定的軌跡和速度在一定的精度要求內(nèi)運(yùn)動，而且速度可控，軌跡光滑且運(yùn)動平穩(wěn)，以完成作業(yè)任務(wù)。23411245（a）點(diǎn)位控制（b）連續(xù)軌跡控制5、工業(yè)機(jī)器人的控制技術(shù)

點(diǎn)位控制

又稱PTP控制，其特點(diǎn)是只控制工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間中某些

規(guī)定的離散點(diǎn)上的位姿。

控制時只要求工業(yè)機(jī)器人快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)相鄰各點(diǎn)之間的運(yùn)動，而對達(dá)

到目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡（包括某著名企業(yè)的路徑和運(yùn)動的姿態(tài)）則不作任何規(guī)定。

連續(xù)軌跡控制方式

3示教再現(xiàn)控制是指控制系統(tǒng)可以通過示教操縱盒或手把手進(jìn)行示教，將動作順序、運(yùn)動速度、位置等信息用一定的方法預(yù)先教給工業(yè)機(jī)器人，由工業(yè)機(jī)器人的記憶裝置將所教的操作過程自動地記錄在磁盤、U盤等存儲器中，當(dāng)需要再現(xiàn)操作時，重放存儲器中存儲的內(nèi)容即可。如需更改操作內(nèi)容時，只需重新示教一遍或更換預(yù)先錄好程序的磁盤或其它存儲器即可，因而重編程序極為簡便和直觀。5、工業(yè)機(jī)器人的控制技術(shù)示教再現(xiàn)控制與示教編程相比，離線編程系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：①減少機(jī)器人停機(jī)的時間；②使編程者遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的工作環(huán)境，改善了編程環(huán)境；③可以對各種機(jī)器人進(jìn)行編程，能方便地實(shí)現(xiàn)優(yōu)化編程；④便于和CAD／CAM系統(tǒng)結(jié)合，做CAD/CAM/ROBOTICS一體化；⑤可使用高級計(jì)算機(jī)編程語言對復(fù)雜任務(wù)進(jìn)行編程；⑥便于修改機(jī)器人程序。

機(jī)器人離線編程系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的成果，建立起機(jī)器人及其工作環(huán)境的幾何模型，再利用一些規(guī)劃算法，通過對圖形的控制和操作，在離線的情況下進(jìn)行軌跡規(guī)劃。通過對編程結(jié)果進(jìn)行三維圖形動畫仿真，以檢驗(yàn)編程的正確性，最后將生成的代碼傳到機(jī)器人控制柜，以控制機(jī)器人運(yùn)動，完成給定任務(wù)。5、工業(yè)機(jī)器人的控制技術(shù)離線編程控制機(jī)器人離線編程的現(xiàn)狀目前已經(jīng)商品化的工業(yè)機(jī)器人離線編程系統(tǒng)國內(nèi)有北京華航唯實(shí)的RobotArt，國外有Robotmaster、西門子的Robcad、Delmia/IGRIP、安川的Motosim

EG、Robotworks、ABB的Robotstudio以及Fanuc的RoboGuide等。5、工業(yè)機(jī)器人的控制技術(shù)12345678?

工業(yè)機(jī)器人意義與定義?

工業(yè)機(jī)器人分類?

工業(yè)機(jī)器人組成和性能參數(shù)?

工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)?

工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)?

工業(yè)機(jī)器人傳感系統(tǒng)?

工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用?

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展方向敏感元件轉(zhuǎn)換元件基本轉(zhuǎn)換電路電量被測量6、工業(yè)機(jī)器人的傳感系統(tǒng)

傳感器是利用物體的物理、化學(xué)變化，并將這些變化變換成某著名企業(yè)

號（電壓、電流和頻率）的裝置，通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和基本轉(zhuǎn)

換電路組成。

敏感元件的基本功能是將某種不的物理量轉(zhuǎn)換為量

的物理量；

轉(zhuǎn)換元件的功能是將敏感元件輸出的物理量轉(zhuǎn)換為電量，它與敏

感元件一起構(gòu)成傳感器的主要部分；

基本轉(zhuǎn)換電路的功能是將敏感元件產(chǎn)生的不的小信號進(jìn)行

變換，使傳感器的信號輸出符合具體工業(yè)系統(tǒng)的要求（如4~20

mA、－5~5V）。傳感器的性能指標(biāo)：

靈敏度

線性度

測量范圍

精度

重復(fù)性

分辨率

響應(yīng)時間

抗干擾能力6、工業(yè)機(jī)器人的傳感系統(tǒng)觸覺傳感器視覺傳感器傾角傳感器力/力矩傳感器碰撞傳感器接近覺傳感器超聲波傳感器6、工業(yè)機(jī)器人的傳感系統(tǒng)

各種傳感器和人工智能的應(yīng)用使工業(yè)機(jī)器人更有“智慧”德國IIWA工業(yè)機(jī)器人12345678?

工業(yè)機(jī)器人意義與定義?

工業(yè)機(jī)器人分類?

工業(yè)機(jī)器人組成和性能參數(shù)?

工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)?

工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)?

工業(yè)機(jī)器人傳感系統(tǒng)?

工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用?

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展方向

汽車制造印刷和造紙金屬焊接