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工业机器人几个系统(工业机器人的6个子系统)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-21 16:38   点击:272  编辑:admin   手机版

1. 工业机器人的6个子系统

1、点位控制方式(PTP)

    点位控制在机电一体化领域和机器人行业有及其广泛的应用,机械制造业中的数控机床对零件轮廓的跟踪,工业机器人的指端轨迹控制和行走机器人的路径跟踪等都是点位控制系统的典型应用。

     在控制时,要求工业机器人能够快速、准确地在相邻各点之间运动,对达到目标点的运动轨迹则不作任何规定。

    定位精度和运动所需的时间是这种控制方式的两个主要技术指标。这种控制方式具有实现容易、定位精度要求不高的特点,因此,常被应用在上下料、搬运、点焊和在电路板上安插元件等只要求目标点处保持末端执行器位姿准确的作业中。这种方式比较简单,但是要达到2~3um的定位精度是相当困难的。

    点位控制系统实际上也是一种位置伺服系统,它们的基本结构与组成基本上是相同的,只不过侧重点不同而已,它们的控制复杂程度也各有千秋;按反馈方式来分,可以分为闭环系统、半闭环系统与开环系统。

2、连续轨迹控制方式(CP)

     PTP点位控制下,始末速度为0,期间可以有各种的速度规划方式。

    CP控制是对工业机器人末端执行器在作业空间中的位姿进行连续的控制,中间点的速度不为0,连贯运动,通过速度前瞻的方式获得每个点的速度大小。一般连续轨迹控制主要都用到了速度前瞻的方法:前向速度限制、转角速度限制、回溯速度限制、最大速度限制、轮廓误差速度限制。

     这种控制方式要求其严格按照预定的轨迹和速度在一定的精度范围内运动,而且速度可控、轨迹光滑、运动平稳,以完成作业任务。

    工业机器人各关节连续、同步地进行相应的运动,其末端执行器即可形成连续的轨迹。这种控制方式的主要技术指标是工业机器人末端执行器位 姿的轨迹跟踪精度及平稳性,通常弧焊、喷漆、去毛边和检测作业机器人都采用这种控制方式。

3、力(力矩)控制方式

     随着机器人应用边界的不断拓宽,单单靠视觉赋能已经满足不了复杂的实际应用,此时就必须引入力/力矩控制输出量,或者将力/力矩作为闭环反馈量引入控制。

     在进行装配、抓放物体等工作时,除了要求准确定位之外,还要求所使用的力或力矩必须合适,这时必须要使用(力矩)伺服方式。这种控制方式的原理与位置伺服控制原理基本相同,只不过输入量和反馈量不是位置信号,而是力(力矩)信号,所以该系统中必须有力(力矩)传感器。有时也利用接近、滑动等传感功能进行自适应式控制。

    由于机械臂和工作面的接触常常是未知的复杂曲面,因而这种力/力矩的感知,还应具备多维能力。

4、智能控制方式

     机器人的智能控制是具有智能信息处理和智能信息反馈以及智能控制决策的控制方式,通过传感器(如摄像机、图像传感器、超声波传成器、激光器、导电橡胶、压电元件、气动元件、行程开关等机电元器件)获得周围环境的知识,并根据自身内部的知识库作出相应的决策

2. 工业机器人的6个子系统有哪些

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;圆柱坐标型工业机器人示意图控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制

3. 工业机器人六大子系统

FANUC、广数980、西门子、大森、华中等。

1、FANUCFANUC 是日本的一家公司,创建于1956年中文名称发那科,是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力强大的一家企业,FANUC系统的典型构成 。

2、广数980广数980是数控车床系统,只能用于车床,广数980算国内自行研制的系统,和其它的系统完全不一样。广数有928T、928TA、928TC、980T、980TA、980TC、980TD、980TDA等多种型号。

3、西门子西门子股份公司是全球领先的技术企业,创立于1847年,业务遍及全球很多个国家,专注于电气化、自动化和数字化领域。西门子自从进入中国,已经发展成为中国社会和经济不可分割的一部分,并竭诚与中国携手合作,共同致力于实现可持续发展。

4、大森大森数控成立于1995年,是专业生产中高档数控系统和机器人刺绣机的高新技术企业。公司占地58000多平方米,具备年产中高档数控系统2万套的生产能力,是目前国内最大的数控系统产业化生产基地。

5、华中华中-2000型数控系统是在国家八·五科技攻关重大科技成果-华中I型(HNC-1)高性能数控系统的基础上开发的高档数控系统。华中数控自主研发的具有当今国内领先技术的数控系统及相关产品。

4. 工业机器人的六大系统

工业机器人的驱动系统按动力源分为液压、气动和电动三大类。这三类基本驱动系统的各有自己的特点。

液压驱动系统:由于液压技术是一种比较成熟的技术。它具有动力大、力(或力矩)与惯量比大、快速响应高、易于实现直接驱动等特,点。适于在承载能力大,惯量大以及在防焊环境中工作的这些机器人中应用。但液压系统需进行能量转换(电能转换成液压能),速度控制,多数情况下采用节流调速,效率比电动驱动系统低。液压系统的液体,泄泥会对环境产生污染,工作噪声也较高。因这些弱点近年来在负荷为100kg以下的机器人中往往被电动系统所取代。

全液压重载机器人气压驱动具有速度快、系统结构简单、维修方便、价格低等优点。但是由于气压装置的工作压强低,不易精确定位,一般仅用于工业机器人未端执行器的驱动。气动手抓、旋转气缸和气动吸盘作为末端执行器可用于中、小负荷的工件抓取和装配。

5. 工业机器人的6个子系统包括

1.工业机器人的组成

工业机器人一般由执行机构、控制系统、驱动机构及位置检测机构的等部分组成。

1.执行机构

执行机构是一种具有和人手脚相似动作功能的机械装置,又称操作机,有以下几个部分组成

1)手部 称抓取机构或夹持器,用于直接抓取工件或工具。若在手部安装专用工具,如焊枪、电钻、电动螺钉拧紧器等,就构成了专用的特殊手部。工业机器人手部有机械夹持式、真空吸附式、磁性吸附式等不同的结构形式。

2)腕部 接手部和手臂的部件,用以调整手部的姿态和方位。

3)臂部 撑手腕和手部的部件,由动力关节和连杆组成,用以承受工件或工具负荷。

4)机座与立柱 是支撑整个机器人的基础件,起到连结和支承的作用,控制机器人的活动范围和改变机器人的位置。

2.控制系统

控制系统是机器人的大脑,控制与支配机器人按给定的程序动作,并记忆人们示教的指令信息,如动作顺序、运动轨迹、运动速度等,可再现控制所存储的示教信息。

3.驱动系统

是机器人执行作业的动力源,按照控制系统发来的控制指令驱动执行机构完成规定的作业。常用的驱动系统有机械式、液压式、气动式以及驱动等不同的驱动形式。

(4)位置检测装置 通过附设的力、位移、触觉、视觉等不同的,检测机器人的运动位置和工作状态,并随时反馈给控制系统,以便执行机构以一定的精度和速度达到设定的位置。

2.工业机器人的分类

机器人分类方法很多,这里仅按机器人的系统功能、驱动方式以及机器人的结构形式进行分类。

(1)按系统功能分类

1)专用机器人:在固定地点以固定程序工作的机器人,其结构简单、工作对象单一、无独立控制系统、造价低廉,如附设在机床上的自动换刀机械手。

2)通用机器人:具有独立控制系统,通过改变控制程序能完成多种作业的机器人。其结构复杂,工作范围大,定位精度高,通用性强,适用于不断变换生产品种的柔性制造系统。

3)示教再现式机器人:具有记忆功能,在操作者的示教操作后,能按示教的顺序、位置、条件与其他信息反复重现示教作业。

4)智能机器人:采用,具有视觉、听觉、触觉等多种感觉功能和识别功能的机器人,通过比较和识别,自主作出决策和规划,自动进行信息反馈,完成预定的动作。

(2)按驱动方式分类

1)气压传动机器人:以压缩空气作为动力源驱动执行机构运动的机器人,具有动作迅速、结构简单、成本低廉的特点,适用于高速轻载、高温和粉尘大的环境作业。

2)液压传动机器人:采用液压驱动,具有负载能力强、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏的特点,适用于重载、低速驱动场合。

3)电气传动机器人:用交流或直流伺服驱动的机器人,不需要中间转换机构,机械结构简单、响应速度快、控制精度高,是近年来常用的机器人传动结构。

(3)按结构形式分

1)直角坐标型机器人:这类机器人的手部在空间由三个相互垂直的方向x、y、z上作移动运动,运动是独立的。其控制简单,运动直观性强,易达到高精度,定位精度高,但操作灵活性差,运动的速度较低,操作范围较小而占据的空间相对较大。

2)圆柱坐标型机器人:这类机器人在水平转台上装有立柱,其立柱安装在回转机座上,水平臂可以自由伸缩,并可沿立柱上下移动。其工作范围较大,运动速度较高,但随着水平臂沿水平方向伸长,其线位移分辨精度越来越低。

3)球坐标型机器人:也称极坐标型机器人,由回转机座、俯仰铰链和伸缩臂组成,具有两个旋转轴和一个平移轴。工作臂不仅可绕垂直轴旋转,还可绕水平轴作俯仰运动,且能沿手臂轴线作伸缩运动。其操作比圆柱坐标型更为灵活,并能扩大机器人的工作空间,但旋转关节反映在未端执行器上的线位移分辨率是一个变量。

4)关节型机器人: 这类机器人由多个关节联接的机座、大臂、小臂和手腕等构成,大小臂之间用铰链联接形成肘关节,大臂和立柱联接形成肩关节,大小臂既可在垂直于机座的平面内运动,也可实现绕垂直轴的转动。其操作灵活性最好,运动速度较高,操作范围大,但精度受手臂位姿的影响,实现高精度运动较困难。它能抓取靠近机座的物件,也能绕过机体和目标间的障碍物去抓取物件,具有较高的运动速度和极好的灵活性,成为最通用的机器人。

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