什么是⼯业机器⼈?来看科普
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⼀般来说,⼯业机器⼈由三⼤部分六个⼦系统组成。
三⼤部分是机械部分、传感部分和控制部分。
六个⼦系统可分为机械结构系统、驱动系统、感知系统、机器⼈-环境交互系统、⼈机交互系统和控制系统。
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机械结构系统
从机械结构来看,⼯业机器⼈总体上分为串联机器⼈和并联机器⼈。串联机器⼈的特点是⼀个轴的运动会改变另⼀个轴的坐标原点,⽽并联机器⼈⼀个轴运动则不会改变另⼀个轴的坐标原点。早期的⼯业机器⼈都是采⽤串联机构。并联机构定义为动平台和定平台通过⾄少两个独⽴的运动链相连接,机构具有两个或两个以上⾃由度,且以并联⽅式驱动的⼀种闭环机构。并联机构有两个构成部分,分别
公司员工宿舍管理制度是⼿腕和⼿臂。⼿臂活动区域对活动空间有很⼤的影响,⽽⼿腕是⼯具和主体的连接部分。与串联机器⼈相⽐较,并联机器⼈具有刚度⼤、结构稳定、承载能⼒⼤、微动精度⾼、运动负荷⼩的优点。在位置求解上,串联机器⼈的正解容易,但反解⼗分困难;⽽并联机器⼈则相反,其正解困难,反解却⾮常容易。
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驱动系统
驱动系统是向机械结构系统提供动⼒的装置。根据动⼒源不同,驱动系统的传动⽅式分为液压式、⽓压式、电⽓式和机械式4种。早期的⼯业机器⼈采⽤液压驱动。由于液压系统存在泄露、噪声和低速不
稳定等问题,并且功率单元笨重和昂贵,⽬前只有⼤型重载机器⼈、并联加⼯机器⼈和⼀些特殊应⽤场合使⽤液压驱动的⼯业机器⼈。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末端执⾏器的驱动。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。电⼒驱动是⽬前使⽤最多的⼀种驱动⽅式,其特点是电源取⽤⽅便,响应快,驱动⼒⼤,信号检测、传递、处理⽅便,并可以采⽤多种灵活的控制⽅式,驱动电机⼀般采⽤步进电机或伺服电机,⽬前也有采⽤直接驱动电机,但是造价较⾼,控制也较为复杂,和电机相配的减速器⼀般采⽤谐波减速器、摆线针轮减速器或者⾏星齿轮减速器。由于并联机器⼈中有⼤量的直线驱动需求,直线电机在并联机器⼈领域已经得到了⼴泛应⽤。
感知系统
机器⼈感知系统把机器⼈各种内部状态信息和环境信息从信号转变为机器⼈⾃⾝或者机器⼈之间能够理解和应⽤的数据和信息,除了需要感知与⾃⾝⼯作状态相关的机械量,如位移、速度和⼒等,视觉感知技术是⼯业机器⼈感知的⼀个重要⽅⾯。视觉伺服系统将视觉信息作为反馈信号,⽤于控制调整机器⼈的位置和姿态。机器视觉系统还在质量检测、识别⼯件、⾷品分拣、包装的各个⽅⾯得到了⼴泛应⽤。感知系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成,智能传感器的使⽤提⾼了机器⼈的机动性、适应性和智能化⽔平。
机器⼈-环境交互系统
机器⼈-环境交互系统是实现机器⼈与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。机器⼈与外部设备集成为⼀个功能单元,如加⼯制造单元、焊接单元、装配单元等。当然也可以是多台机器⼈集成为⼀个去执⾏复杂任务的功能单元。
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⼈机交互系统
⼈机交互系统是⼈与机器⼈进⾏联系和参与机器⼈控制的装置。例如:计算机的标准终端、指令控制台、信息显⽰板、危险信号报警器等。
控制系统
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控制系统的任务是根据机器⼈的作业指令以及从传感器反馈回来的信号,⽀配机器⼈的执⾏机构去完成规定的运动和功能。如果机器⼈不具备信息反馈特征,则为开环控制系统;具备信息反馈特征,则为闭环控制系统。根据控制原理可分为程序控制系统、适应性控制系统和⼈⼯智能控制系统。根据控制运动的形式可分为点位控制和连续轨迹控制。