第七章

汽車智能制造裝備07工業(yè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)QICHEZHINENGZHIZAOGAISHUICARS操作機(jī)（或稱機(jī)器人本體）是工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械主體，是用來完成各種作業(yè)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它主要由機(jī)械臂、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)單元及內(nèi)部傳感器等部分組成。

伺服電機(jī)減速器腕關(guān)節(jié)小臂肘關(guān)節(jié)手腕大臂連接法蘭皮帶傳動(dòng)腰部肩關(guān)節(jié)腰關(guān)節(jié)基座▲機(jī)器人操作機(jī)的每個(gè)關(guān)節(jié)均采用1個(gè)交流伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)型機(jī)器人操作機(jī)基本構(gòu)造1操作機(jī)

工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制機(jī)器人操作機(jī)最后一個(gè)軸的機(jī)械接口通常為一連接法蘭，可接裝不同的機(jī)械操作裝置，如夾緊爪、吸盤、焊槍等。吸盤焊槍夾緊爪1操作機(jī)

工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制(1)機(jī)械臂關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂是由關(guān)節(jié)連在一起的許多機(jī)械連桿的集合體。實(shí)質(zhì)上是一個(gè)擬人手臂的空間開鏈?zhǔn)綑C(jī)構(gòu)，一端固定在基座上，另一端可自由運(yùn)動(dòng)，由關(guān)節(jié)-連桿結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的機(jī)械臂大體可分為基座、腰部、臂部（大臂和小臂）和手腕4部分。1)基座基座是機(jī)器人的基礎(chǔ)部分，起支撐作用。2)腰部腰部是機(jī)器人手臂的支承部分。3)手臂手臂是連接機(jī)身和手腕的部分，是執(zhí)行結(jié)構(gòu)中的主要運(yùn)動(dòng)部件，亦稱主軸，主要用于改變手腕和末端執(zhí)行器的空間位置。

4)手腕手腕是連接末端執(zhí)行器和手臂的部分，亦稱次軸，主要用于改變末端執(zhí)行器的空間姿態(tài)。

1操作機(jī)

工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制(2)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)使工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。它按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令信號，借助于動(dòng)力元件使機(jī)器人產(chǎn)生動(dòng)作，相當(dāng)于人的肌肉、筋絡(luò)。機(jī)器人常用的驅(qū)動(dòng)方式主要有液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)和電氣驅(qū)動(dòng)三種基本類型。

1操作機(jī)

工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制(2)驅(qū)動(dòng)裝置三種驅(qū)動(dòng)方式特點(diǎn)比較特點(diǎn)使用范制造成輸出力控制性能維修使用結(jié)構(gòu)體積驅(qū)動(dòng)方式圍本油液不可壓縮，在輸出力相液壓元壓力、流量均容維修方便，液中、小同的情況下件成本液壓壓力高，可獲易控制，可無級體對溫度變化型及重，體積比氣較高，驅(qū)動(dòng)得大的輸出力調(diào)速，反應(yīng)靈敏敏感，油液泄型機(jī)器壓驅(qū)動(dòng)方式油路比，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌漏易著火人小較復(fù)雜跡控制可高速，沖擊較氣體壓力低，嚴(yán)重，精確定位維修簡單，能結(jié)構(gòu)簡輸出力較小，困難。氣體壓縮在高溫、粉塵中、小單，能氣壓如需輸出力大性大，阻尼效果等惡劣環(huán)境中體積較大型機(jī)器源方便驅(qū)動(dòng)時(shí)，其結(jié)構(gòu)尺差，低速不易控使用，泄露無人，成本寸過大制，不易與CPU連影響低接容易與CPU連接，高性能控制性能好，響需要減速裝電氣輸出力較小或維修使用較復(fù)、運(yùn)動(dòng)成本較應(yīng)快，可精確定置，體積較驅(qū)動(dòng)較大雜軌跡要高位，但控制系統(tǒng)小求嚴(yán)格復(fù)雜1操作機(jī)

工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制(3)傳動(dòng)單元目前工業(yè)機(jī)器人廣泛采用的機(jī)械傳動(dòng)單元是減速器，應(yīng)用在關(guān)節(jié)型機(jī)器人上的減速器主要有兩類：RV減速器和諧波減速器。一般將RV減速器放置在基座、腰部、大臂等重負(fù)載的位置(主要用于20kg以上的機(jī)器人關(guān)節(jié))；將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部等輕負(fù)載的位置(主要用于20kg以下的機(jī)器關(guān)節(jié))。此外，機(jī)器人還采用齒輪傳動(dòng)、鏈條（帶）傳動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)單元等。1操作機(jī)

工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制機(jī)器人控制器是根據(jù)指令以及傳感信息控制機(jī)器人完成一定動(dòng)作或作業(yè)任務(wù)的裝置，是決定機(jī)器人功能和性能的主要因素，也是機(jī)器人系統(tǒng)中更新和發(fā)展最快的部分，其基本功能有：示教功能、記憶功能、位置伺服功能、坐標(biāo)設(shè)定功能、與外圍設(shè)備聯(lián)系功能、傳感器接口、故障診斷安全保護(hù)功能等。依據(jù)控制系統(tǒng)的開放程度，機(jī)器人控制器分3類：封閉型、開放型和混合型。目前基本上都是封閉型系統(tǒng)（如日系機(jī)器人）或混合型系統(tǒng)（如歐系機(jī)器人）。按計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)、控制方式和控制算法的處理方法，機(jī)器人控制器又可分為集中式控制和分布式控制兩種方式。2控制器

工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制亦稱示教編程器或示教盒，主要由液晶屏幕和操作按鍵組成。可由操作者手持移動(dòng)。它是機(jī)器人的人機(jī)交互接口，機(jī)器人的所有操作基本上都是通過它來完成的。示教器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)專用的智能終端。示教器3示教器工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制小結(jié)

工業(yè)機(jī)器人通常由操作機(jī)、控制器和示教器三部分組成。操作機(jī)是機(jī)器人賴以完成各種作業(yè)的主體