.機器人技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)重點第一章：緒論機器人分類：按開發(fā)內(nèi)容與應(yīng)用分為工業(yè)機器人，操控型機器人，智能機器人；按發(fā)展程度分為第一代，第二代和第三代機器人；按性能指標(biāo)分為超大型，大型。中型。小型和超小型機器人；按結(jié)構(gòu)形式分為直角坐標(biāo)型機器人，圓柱坐標(biāo)型機器人，球坐標(biāo)型機器人和關(guān)節(jié)坐標(biāo)型機器人；按控制方式分為點位控制和連續(xù)軌跡控制；按驅(qū)動方式分為氣力驅(qū)動式，液力驅(qū)動式和電力驅(qū)動式。按機座可動分類分為固定式和搬動式。機器人的組成：驅(qū)動系統(tǒng)，機械系統(tǒng)，感知系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，機器人-環(huán)境交互系統(tǒng)，人機交互系統(tǒng)。機器人的技術(shù)參數(shù)：自由度：是指機器人所擁有的獨立坐標(biāo)軸的數(shù)量；精度：主要依存于機械偏差，控制算法偏差與分辨率系統(tǒng)偏差；重復(fù)定位精度；是關(guān)于精度的統(tǒng)計數(shù)據(jù)；工作范圍：指的是機器人手臂尾端或手段中心所能達到的全部店的會集；最大工作速度：不同樣廠家定義不同樣，平時在技術(shù)參數(shù)中加以說明；承載能力：指的是機器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿上所能承受的最大質(zhì)量。第二章：機器人本體結(jié)構(gòu)機器人本體基本結(jié)構(gòu)：傳動部件，機身及行走機構(gòu)，臂部，腕部，手部。機器人本體資料的選擇：強度高，彈性模量大，質(zhì)量輕，阻尼大，經(jīng)濟性好。機身設(shè)計要注意的問題：剛度和強度大；動靈便，導(dǎo)套不宜很短，防備卡死；驅(qū)動方式適合；結(jié)構(gòu)部署合理。臂部的基本形式：機器人的手臂由大臂，小臂所組成，手臂的驅(qū)動方式主要有液壓驅(qū)動，氣動驅(qū)動和電動驅(qū)動幾種形式，此中電動驅(qū)動最為通用；臂部的典型機構(gòu)有臂部伸縮機構(gòu)，手臂俯仰運動機構(gòu)，手臂展轉(zhuǎn)與起落機構(gòu)。臂部設(shè)計需要的注意的問題：足夠的承載能力；剛度高；導(dǎo)向性能好，運動迅速，靈便，平穩(wěn)，定位精度高；重量輕，轉(zhuǎn)動慣性??；合理設(shè)計與腕部和機身的連接部位。機器人的平穩(wěn)性和臂桿平衡方法：機身和臂部的運動很多，質(zhì)量較大，若是運動速度和負(fù)載游較大，當(dāng)運動狀態(tài)變化時，將產(chǎn)生沖擊和振動。這將僅影響機器人的精確定位，甚至?xí)蛊洳荒軌蛘＿\行。為了提升工作瓶蚊香，在設(shè)計時應(yīng)采納有效的緩沖裝置吸取能量，進而減少能量產(chǎn)生的；注意事項：要求機身和臂部運動部件緊湊，質(zhì)量輕，以減少慣性力；運動部件各部分的質(zhì)量對轉(zhuǎn)軸或支承的散布狀況，即中心的部署；平衡方法：質(zhì)量平衡方法，彈簧平衡方法，氣動和液壓平衡方法。7腕部結(jié)構(gòu)的基本形式：按驅(qū)動方式分為直接驅(qū)動和遠程驅(qū)動；按轉(zhuǎn)動特色分為可編寫.滾轉(zhuǎn)和彎轉(zhuǎn)8.BBR手段：由兩個B自由度旋轉(zhuǎn)和一個R旋轉(zhuǎn)組成的手段；RRR型手段：由三個旋轉(zhuǎn)自由度R組成的手段，以實現(xiàn)遠距傳動，制造簡單，融化條件好，機械效率高，應(yīng)用較寬泛。腕部的典型結(jié)構(gòu)：單自由度展轉(zhuǎn)運著手段，二自由度手段(雙展轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動和齒輪傳動)；三自由度手段(液壓直接驅(qū)動和齒輪鏈條傳動)腕部設(shè)計需注意的問題：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕；動作靈便平穩(wěn)，定位精度高；強度剛度高；合理設(shè)計與臂和手部連接部位以及傳感器和驅(qū)動裝置的布局與安裝。機器人手部特色：手部與手段相連處可拆卸；手部是機器人尾端執(zhí)行器；通用性比較差；是獨立部件；分類：按用途分為手爪，工具關(guān)節(jié)：機器人中連接運動部分的機構(gòu)，分為搬動關(guān)節(jié)和轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)13.機器人傳動機構(gòu)：泳衣把驅(qū)動器的運動傳達到關(guān)節(jié)和動作部位；常用機構(gòu)有齒輪傳動，螺旋傳動，帶傳動和鏈傳動，繩傳動和鋼帶傳動，連桿機構(gòu)和凸輪傳動，流體傳動。傳動件的定位：電氣開關(guān)定位，機械擋塊定位，伺服定位；消隙：消隙齒輪：相齒合的量齒輪中有一為兩個薄齒輪的組合件，能過兩個薄齒輪的組合來消隙；柔性齒輪消隙：對擁有彈性的柔性齒輪家一預(yù)載力來保證無側(cè)隙齒合；對稱傳動消隙：一個傳動系統(tǒng)設(shè)置兩個對稱的分支傳動，而且此中有一個擁有回彈能力；獨愛計構(gòu)消隙：當(dāng)有齒輪磨損等原由造成傳動縫隙增添時，利用中心距調(diào)整機構(gòu)調(diào)整中心距；齒廓彈性覆層消隙：齒輪表面覆游薄薄一層彈性很好的橡膠層或壓層資料，經(jīng)過對相齒合一對齒輪加以預(yù)載，來完整除掉齒合側(cè)隙。諧波傳動的特色：結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕；傳動比大；同時嚙合的齒數(shù)多；承載能力大；運動精度高運動平穩(wěn)，無沖擊，噪聲??；齒側(cè)縫隙能夠調(diào)整；傳動效率高；可實現(xiàn)向密閉空間傳達運動及動力；可實現(xiàn)高增速運動；同軸性好；方便的實現(xiàn)差速傳動；長處：尺寸小，慣量低；由于偏差均布在多個嚙合點上，傳動精度高；由于預(yù)載嚙合傳動側(cè)隙特別?。挥捎诙帻X嚙合傳動擁有高阻尼特點；缺點：易發(fā)生疲倦損壞；起動力矩大。最近幾年來諧波齒輪傳動技術(shù)獲得了迅速的發(fā)展。16.何謂起落立柱降落不卡死條件？立柱導(dǎo)套為何要有必然的長度？(1)當(dāng)起落立柱的著重力矩過大時，若是依靠自重降落，立柱可能卡死在導(dǎo)套內(nèi)；當(dāng)h>2fL時立柱依靠自重降落就不會引起卡死現(xiàn)象。（2）要使起落立柱在導(dǎo)套內(nèi)降落自由，臂部總重量W一定大于導(dǎo)套與立柱之間的摩擦力Fm1及Fm2，所以起落立柱依靠自重降落而不引起卡死的條件為LW>Fm1Fm12FNlf2Wf即h>2fL式中：h為導(dǎo)套的長度(m)；f為導(dǎo)套與立柱之間的摩擦系數(shù)，f=0.015～0.1，可編寫.一般取較大值；L為著重力臂(m)。第四章：機器人動力學(xué)1.機器人雅可比：在機器人學(xué)中，雅可比是一個把關(guān)節(jié)速度矢量q變換為手爪相對基坐標(biāo)的廣義速度矢量v的變換矩陣。拉格朗日方程建立機器人動力學(xué)方程：采納齊次變換的方法，用拉格朗日方程建立機器人連桿系統(tǒng)動力學(xué)方程，對機器人連桿系統(tǒng)位姿和運動狀態(tài)進行描述。步驟為：(1)計算任一連桿上任一點的速度；(2)計算各連桿的動能和機器人的總動能；(3)計算各連桿的勢能和機器人的總勢能；(4)建立機器人系統(tǒng)的拉格朗日函數(shù)；(5)對拉格朗日函數(shù)求導(dǎo)，獲得動力學(xué)方程式。機器人穩(wěn)態(tài)吻合研究內(nèi)容：靜力和力矩表示法；不同樣坐標(biāo)系間靜負(fù)荷的變換；確立機器人靜態(tài)關(guān)節(jié)力矩；由關(guān)節(jié)力矩確立機器人所載物體的質(zhì)量。第五章：機器人軌跡規(guī)劃機器人軌跡：泛指工業(yè)機器人在運動過程中的運動軌跡，即運動點的唯一，速度和加速度軌跡生成的方式：示教-再現(xiàn)運動；關(guān)節(jié)空間運動；空間直線運動；空間曲線運動。軌跡規(guī)劃設(shè)計的主要問題：(1)對工作對象及作業(yè)進行描，用示教剛發(fā)給出軌跡上的若干個結(jié)點；（2）用一條軌跡經(jīng)過或迫近結(jié)點，此軌跡可按必然的原則優(yōu)化，如加速度圓滑獲得直角空間的位移時間函數(shù)X(t)或關(guān)節(jié)空間的位移時間函數(shù)q(t)，在結(jié)點之間怎樣進行時間插補，即依據(jù)軌跡表達式在每一個采樣周期實時計算軌跡上點的位姿和各關(guān)節(jié)變值量；(3)以上生成的軌跡是機器人地址控制的給定值，能夠據(jù)此并依據(jù)機器人的動向參數(shù)設(shè)計必然的控制規(guī)律；(4)規(guī)劃機器人的運動軌跡時，尚需明確其路徑上可否存在阻擋拘束的組合。3．何謂軌跡規(guī)劃，即軌跡規(guī)劃方法：軌跡的生成一般是先給定軌跡上的若干個點，將其經(jīng)運動學(xué)反解照射到關(guān)機空間，對關(guān)節(jié)空間中的相應(yīng)點建立運動方程，爾后按這些運動方程對關(guān)節(jié)進行插值，進而實現(xiàn)作業(yè)空間的運動要求，這一過程平時稱為軌