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工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用及組成系統(tǒng),你了解多少?

日期:2019-07-25 人氣: 來(lái)源:etongyue.com 作者:ABB機(jī)器人維修

簡(jiǎn)介:工業(yè)機(jī)器人一般應(yīng)用在工業(yè)制造上,汽車制造、電器、食品等,能代替重復(fù)機(jī)械式操作工作,效率高,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,F(xiàn)在我們介紹工業(yè)機(jī)器人主要組成部分。 1、主體 主體即……
  
  工業(yè)機(jī)器人一般應(yīng)用在工業(yè)制造上,汽車制造、電器、食品等,能代替重復(fù)機(jī)械式操作工作,效率高,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,F(xiàn)在我們介紹工業(yè)機(jī)器人主要組成部分。
  1、主體
  主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu),包括臂部、腕部和手部,有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。工業(yè)機(jī)器人有6個(gè)自由度甚至更多其中腕部通常有1~3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu),用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào),并進(jìn)行控制。
  2、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
  工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),按動(dòng)力源分為液壓,氣動(dòng)和電動(dòng)三大類。根據(jù)需要也可由這三種基本類型組合成復(fù)合式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這三類基本驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各有自己的特點(diǎn)。目前主流的是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
  由于低慣量,大轉(zhuǎn)矩交、直流伺服電機(jī)及其配套的伺服驅(qū)動(dòng)器(交流變頻器、直流脈沖寬度調(diào)制器)的廣泛采用,。這類系統(tǒng)不需能量轉(zhuǎn)換,使用方便,控制靈活。大多數(shù)電機(jī)后面需安裝精密的傳動(dòng)機(jī)構(gòu):減速器。其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器,將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù),并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置,從而降低轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩,當(dāng)負(fù)載較大時(shí),一味提高伺服電機(jī)的功率是很不劃算的,可以在適宜的速度范圍內(nèi)通過(guò)減速器來(lái)提高輸出扭矩。此外,伺服電機(jī)在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)下容易發(fā)熱和出現(xiàn)低頻振動(dòng),長(zhǎng)時(shí)間和反復(fù)性的工作不利于確保其精確性、可靠地運(yùn)行。精密減速電機(jī)的存在使伺服電機(jī)在一個(gè)合適的速度下運(yùn)轉(zhuǎn),提高機(jī)械體剛性的同時(shí)輸出更大的力矩,F(xiàn)在主流的減速器有兩種:諧波減速器和RV減速器。
  3、控制系統(tǒng)
  機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦,是決定機(jī)器人功能和性能的主要因素。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的主要任務(wù)就是控制工業(yè)機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動(dòng)作的時(shí)間等。具有編程簡(jiǎn)單、軟件菜單操作、友好的人機(jī)交互界面、在線操作提示和使用方便等特點(diǎn)。
  控制器系統(tǒng)是機(jī)器人的核心,國(guó)外有關(guān)公司對(duì)我國(guó)實(shí)行嚴(yán)密封鎖。近年來(lái)隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,微處理器的性能越來(lái)越高,而價(jià)格則越來(lái)越便宜,目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了1-2美金的32位微處理器。高性價(jià)比的微處理器為機(jī)器人控制器帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇,使開(kāi)發(fā)低成本、高性能的機(jī)器人控制器成為可能。為了保證系統(tǒng)具有足夠的計(jì)算與存儲(chǔ)能力,目前機(jī)器人控制器多采用計(jì)算能力較強(qiáng)的。ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片組成。
  此外,由于已有的通用芯片功能及性能上不能完全滿足有些機(jī)器人系統(tǒng)在價(jià)格、性能、集成度和接口等方面的要求,這就產(chǎn)生了機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)SoC(Systemon Chip)技術(shù)的需求,將特定的處理器與所需要的接口集成在一起,可簡(jiǎn)化系統(tǒng)外圍電路的設(shè)計(jì),縮小系統(tǒng)尺寸,并降低成本。例如,Actel公司將NEOS或ARM7的處理器內(nèi)核集成在其FPGA產(chǎn)品上,形成了一個(gè)完整的SoC系統(tǒng)。在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器方面,其研究主要集中在美國(guó)和日本,并有成熟的產(chǎn)品,如美國(guó)DELTATAU公司、日本朋立株式會(huì)社等。其運(yùn)動(dòng)控制器以DSP技術(shù)為核心,采用基于PC的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)。4、末端執(zhí)行器
  末端執(zhí)行器連接在機(jī)械手最后一個(gè)關(guān)節(jié)上的部件,它一般用來(lái)抓取物體,與其他機(jī)構(gòu)連接并執(zhí)行需要的任務(wù)。機(jī)器人制造上一般不設(shè)計(jì)或出售末端執(zhí)行器,多數(shù)情況下,他們只提供一個(gè)簡(jiǎn)單的抓持器。通常末端執(zhí)行器安裝在機(jī)器人6軸的法蘭盤(pán)上以完成給定環(huán)境中的任務(wù),如焊接,噴漆,涂膠以及零件裝卸等就是需要機(jī)器人來(lái)完成的任務(wù)。

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