任務(wù)一

認(rèn)識工業(yè)機器人任務(wù)二

機器人的組成與工作原理模塊一工業(yè)機器人裝調(diào)與維修基礎(chǔ)任務(wù)三

機器人的基本術(shù)語與符號任務(wù)四

工業(yè)機器人運動軸與坐標(biāo)系的確定任務(wù)五

工業(yè)機器人故障產(chǎn)生規(guī)律與裝調(diào)維修所用工具模塊目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)1.掌握機器人分類2.掌握工業(yè)機器人的應(yīng)用范圍3了解工業(yè)機器人的工作原理4.掌握機器人的基本術(shù)語與圖形符號5.掌握機器人故障診斷基本知識6.工業(yè)機器人故障產(chǎn)生的規(guī)律1.能根據(jù)機器人運動空間規(guī)劃標(biāo)定空間2.能識讀進(jìn)口機器人標(biāo)牌及產(chǎn)品簡要說明3.能應(yīng)用激光干涉儀等精密儀器4.能根據(jù)工作內(nèi)容選擇儀器、儀表5.會應(yīng)用裝配工具與工裝6.能使用量具、檢具檢驗零部件的配合尺寸7.能確定工業(yè)機器人的運動軸與坐標(biāo)系任務(wù)一

認(rèn)識工業(yè)機器人工業(yè)機器人在復(fù)雜零件焊接方面的應(yīng)用任務(wù)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)1.掌握工業(yè)機器人的應(yīng)用2.掌握工業(yè)機器人的分類1.能確定不同工業(yè)機器人的工作空間2.能根據(jù)需要選擇不同的工業(yè)機器人一、工業(yè)機器人的產(chǎn)生主從機械手Unimate機器人

工業(yè)機器人的研究工作是20世紀(jì)50年代初從美國開始的。日本、俄羅斯、歐洲的研制工作比美國大約晚10年。但日本的發(fā)展速度比美國快。歐洲特別是西歐各國比較注重工業(yè)機器人的研制和應(yīng)用，其中英國、德國、瑞典、挪威等國的技術(shù)水平較高，產(chǎn)量也較大。二、工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域1.噴漆機器人

噴涂機器人能在惡劣環(huán)境下連續(xù)工作，并具有工作靈活、工作精度高等特點，因此噴漆機器人被廣泛應(yīng)用于汽車、大型結(jié)構(gòu)件等噴漆生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、減輕操作人員勞動強度。噴漆機器人2.焊接機器人FanucS-420點焊機器人

弧焊接機器人作業(yè)精確，可以連續(xù)不知疲勞地進(jìn)行工作，但在作業(yè)中會遇到部件稍有偏位或焊縫形狀有所改變的情況，不能很快調(diào)整?；『笝C器人實例3.上下料機器人數(shù)控機床用上下料機器人

目前我國大部分生產(chǎn)線上的機床裝卸工件仍由人工完成，其勞動強度大，生產(chǎn)效率低，而且具有一定的危險性應(yīng)現(xiàn)代機械行業(yè)自動化生產(chǎn)的要求，。越來越多的企業(yè)已經(jīng)開始利用工業(yè)機器人進(jìn)行上下料了。

4.裝配機器人

裝配機器人與一般工業(yè)機器人比較，它具有精度高、柔順性好、工作范圍小、能與其他系統(tǒng)配套使用等特點。使用裝配機器人可以保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，提高生產(chǎn)自動化水平。a)機器人

b)裝配工業(yè)機器人的應(yīng)用裝配工業(yè)機器人5.搬運機器人

在建筑工地，在海港碼頭，總能看到大吊車的身影，應(yīng)當(dāng)說吊車裝運比起早起工人肩扛手抬已經(jīng)進(jìn)步多了，但這只是機械代替了人力，或者說吊車只是機器人的雛形，它還得完全依靠人操作和控制定位等，不能自主作業(yè)。搬運機器人可進(jìn)行自主的搬運。搬運機器人碼垛工業(yè)機器6.碼垛工業(yè)機器人碼垛工業(yè)機器人主要用于工業(yè)碼垛。

7.包裝機器人

計算機、通信和消費性電子行業(yè)(3C行業(yè))和化工、食品、飲料、藥品工業(yè)是包裝機器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域。包裝機器人

8.噴丸機器人

噴丸機器人比人工清理效率高出10倍以上，而且工人可以避開污濁、嘈噪的工作環(huán)境，操作者只要改變計算機程序，就可以輕松改變不同的清理工藝。a)機器人

b)噴丸機器人的應(yīng)用噴丸機器人9.吹玻璃機器人

類似燈泡一類的玻璃制品，都是先將玻璃熔化，然后人工吹起成形的，融化的玻璃溫度高達(dá)1100℃以上，無論是搬運，還是吹制，工人不僅勞動強度很大，而且有害身體，工作的技術(shù)難度要求還很高。法國賽博格拉斯公司開發(fā)了兩種6軸工業(yè)機器人，應(yīng)用于“采集”（搬運）和“吹制”玻璃兩項工作。10.核工業(yè)中的機器人

核工業(yè)機器人主要用于以核工業(yè)為背景的危險、惡劣場所，特別針對核電站、核燃料后處理廠及三廢處理廠等放射性環(huán)境現(xiàn)場，可以對其核設(shè)施中的設(shè)備裝置進(jìn)行檢查、維修和簡單事故處理等工作。核工業(yè)中的機器人11.機械加工工業(yè)機器人

這類機器人具有加工能力，本身具有加工工具，比如刀具等，刀具的運動是由工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)控制的。主要用于切割(圖1—13)、去毛刺(圖1—14)、拋光與雕刻等輕型加工。這樣的加工比較復(fù)雜，一般采用離線編程來完成。這類工業(yè)機器人有的已經(jīng)具有了加工中心的某些特性，如刀庫等。圖1—15所示的雕刻工業(yè)機器人的刀庫如圖1—16所示。這類工業(yè)機器人的機械加工能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于數(shù)控機床的，因為剛度、強度等都沒有數(shù)控機床好。激光切割機器人工作站去毛刺機器人工作站雕刻工業(yè)機器人雕刻工業(yè)機器人的刀庫

按照日本工業(yè)機器人學(xué)會(JIRA)的標(biāo)準(zhǔn)，可將機器人進(jìn)行如下分類：

第一類：人工操作機器人。

第二類：固定順序機器人。

第三類：可變順序機器人。

第四類：示教再現(xiàn)(playback)機器人。

第五類：數(shù)控機器人。

第六類：智能機器人。三、機器人的分類

法國機器人學(xué)會(AFR)將機器人進(jìn)行如下分類：

類型A：手動控制遠(yuǎn)程機器人的操作裝置。

類型B：具有預(yù)定周期的自動操作裝置。

類型C：具有連續(xù)性軌跡或點軌跡的可編程伺服控制機器人。

類型D：同類型C，但能夠獲取環(huán)境信息。1.按照機器人的發(fā)展階段分類（1）第一代機器人——示教再現(xiàn)型機器人（2）第二代機器人——感覺型機器人（3）第三代機器人——智能型機器人2.按照控制方式分類（1）操作型機器人（2）程控型機器人（3）示教再現(xiàn)型機器人（4）數(shù)控型機器人（5）感覺控制型機器人（6）適應(yīng)控制型機器人（7）學(xué)習(xí)控制型機器人（8）智能機器人

3.從應(yīng)用環(huán)境角度分類

(1)網(wǎng)絡(luò)機器人網(wǎng)絡(luò)機器人

網(wǎng)絡(luò)機器人有兩類機器人，一類是把標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)人-機接口作為基本設(shè)施,再將它們與有實際觀測操作技術(shù)的機器人融合在一起，即可實現(xiàn)無論何時何地，無論是誰都能使用的遠(yuǎn)程環(huán)境觀測操作系統(tǒng)，這就是網(wǎng)絡(luò)機器人。

另一類網(wǎng)絡(luò)機器人是一種特殊的機器人，其“特殊”在于網(wǎng)絡(luò)機器人沒有固定的“身體”，網(wǎng)絡(luò)機器人本質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)自動程序，它存在于網(wǎng)絡(luò)程序中，目前主要用來自動查找和檢索互聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)站和網(wǎng)頁內(nèi)容。(2)林業(yè)機器人

它最大的特點就在于其巨型的昆蟲造型了，因此它能夠更好的適應(yīng)復(fù)雜的路況，而不至于像輪胎或履帶驅(qū)動的產(chǎn)品那樣行動不便。六足伐木機器人

(3)工業(yè)機器人

這款機器人內(nèi)置有能夠感應(yīng)色彩的攝像頭，可以輕而易舉地分辨出草莓和綠葉，利用事先設(shè)定的色彩值，再配合獨特的機械結(jié)構(gòu)，它就可以判斷出草莓的成熟度，并將符合要求的草莓采摘下來。所示采摘草莓的機器人(4)軍事機器人

軍用機器人按應(yīng)用的環(huán)境不同有分為地面軍用機器人、空中軍用機器人、水下軍用機器人和空間軍用機器人幾類。排爆地面軍用機器人無人駕駛飛機美國的火星探測器空間空間機器人正在維修人造衛(wèi)星“水下龍蝦”機器人

(5)服務(wù)機器人

服務(wù)機器人是機器人家族中的一個年輕成員，到目前為止尚沒有一個嚴(yán)格的定義。主要從事維護(hù)保養(yǎng)、修理、運輸、清洗、保安、救援、消防、監(jiān)護(hù)等工作。消防機器人4.按照機器人的運動形式分類(1)直角坐標(biāo)型機器人(2)圓柱坐標(biāo)型機器人直角坐標(biāo)型機器人圓柱坐標(biāo)型機器人(3)球(極)坐標(biāo)型機器人(4)平面雙關(guān)節(jié)型機器人球(極)坐標(biāo)型機器人SCARA機器人(5)關(guān)節(jié)型機器人關(guān)節(jié)式機器人5.按照機器人移動性來分類

可分為半移動式機器人(機器人整體固定在某個位置，只有部分可以運動，例如機械手)和移動機器人。

6.按照機器人的移動方式來分類

可分為輪式移動機器人、步行移動機器人（單腿式、雙腿式和多腿式)、履帶式移動機器人、爬行機器人、蠕動式機器人和游動式機器人等類型。

7.按照機器人的功能和用途來分類

可分為醫(yī)療機器人、軍用機器人、海洋機器人、助殘機器人、清潔機器人和管道檢測機器人等。8.按照機器人的作業(yè)空間分類

可分為陸地室內(nèi)移動機器人、陸地室外移動機器人、水下機器人、無人飛機和空間機器人等。9.按機器人的驅(qū)動方式分類(1)氣動式機器人(2)液動式機器人(3)電動式機器人(4)新型驅(qū)動方式機器人10.按機器人的控制方式分類按照機器人的控制方式可分為如下幾類。(1)非伺服機器人(2)伺服控制機器人

伺服控制機器人按照控制的空間位置不同，又可以分為點位伺服控制和連續(xù)軌跡伺服控制。

11.按機器人關(guān)節(jié)連接布置形式分類

按機器人關(guān)節(jié)連接布置形式，機器人可分為串聯(lián)機器人和并聯(lián)機器人兩類。a)2自由度并聯(lián)機構(gòu)

b)3自由度并聯(lián)c)6自由度并聯(lián)機構(gòu)

并聯(lián)機器人——機器人在新領(lǐng)域中的應(yīng)用1.醫(yī)用機器人

醫(yī)用機器人是一種智能型服務(wù)機器人，它能獨自編制操作計劃，依據(jù)實際情況確定動作程序，然后把動作變?yōu)椴僮鳈C構(gòu)的運動。移動病人機器人做開顱手術(shù)的機器人MGT型下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人

2.其他機器人

其他方式的服務(wù)機器人包括健康福利服務(wù)機器人、公共服務(wù)機器人、家庭服務(wù)機器人、娛樂機器人、建筑工業(yè)機器人與教育機器人等幾種形式。保安巡邏機器人家庭清潔機器人演奏機器人建筑機器人任務(wù)二機器人的組成與工作原理

工業(yè)機器人通常由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)四部分組成。工業(yè)機器人的組成機器人各組成部分之間的關(guān)系任務(wù)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)1.掌握工業(yè)機器人的組成2.掌握工業(yè)機器人的工作原理1.能標(biāo)識工業(yè)機器人各部位的名稱2.能根據(jù)不同的工業(yè)機器人說明其工作原理

1.執(zhí)行機構(gòu)

執(zhí)行機構(gòu)是機器人賴以完成工作任務(wù)的實體，通常由一系列連桿、關(guān)節(jié)或其他形式的運動副所組成。從功能的角度可分為手部、腕部、臂部、腰部和機座。工業(yè)機器人一、工業(yè)機器人的基本組成

2.驅(qū)動系統(tǒng)

工業(yè)機器人的驅(qū)動系統(tǒng)是向執(zhí)行系統(tǒng)各部件提供動力的裝置，包括驅(qū)動器和傳動機構(gòu)兩部分，它們通常與執(zhí)行機構(gòu)連成一體。驅(qū)動器通常有電動、液壓、氣動裝置以及把它們結(jié)合起來應(yīng)用的綜合系統(tǒng)。常用的傳動機構(gòu)有諧波傳動、螺旋傳動、鏈傳動、帶傳動以及各種齒輪傳動等機構(gòu)。3.控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)機器人的作業(yè)指令程序以及從傳感器反饋回來的信號支配機器人的執(zhí)行機構(gòu)完成固定的運動和功能。若工業(yè)機器人不具備信息反饋特征，則為開環(huán)控制系統(tǒng)；若具備信息反饋特征，則為閉環(huán)控制系統(tǒng)。

工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)主要由主控計算機和關(guān)節(jié)伺服控制器組成，如圖所示。

4.傳感系統(tǒng)

傳感系統(tǒng)是機器人的重要組成部分，按其采集信息的位置，一般可分為內(nèi)部和外部兩類傳感器。內(nèi)部傳感器是完成機器人運動控制所必需的傳感器，如位置、速度傳感器等，用于采集機器人內(nèi)部信息，是構(gòu)成機器人不可缺少的基本元件。外部傳感器檢測機器人所處環(huán)境、外部物體狀態(tài)或機器人與外部物體的關(guān)系。常用的外部傳感器有力覺傳感器、觸覺傳感器、接近覺傳感器、視覺傳感器等。

機器人傳感器的分類如下表所示。內(nèi)部傳感器用途

機器人的精確控制檢測的信息

位置、角度、速度、加速度、姿態(tài)、方向等所用傳感器

微動開關(guān)、光電開關(guān)、差動變壓器、編碼器、電位計、旋轉(zhuǎn)變壓器、測速發(fā)電機、加速度計、陀螺、傾角傳感器、力(或力矩)傳感器等外部傳感器用途

了解工件、環(huán)境或機器人在環(huán)境中的狀態(tài)，對工件的靈活、有效的操作檢測的信息

工件和環(huán)境：形狀、位置、范圍、質(zhì)量、姿態(tài)、運動、速度等

機器人與環(huán)境：位置、速度、加速度、姿態(tài)等

對工件的操作：非接觸(間隔、位置、姿態(tài)等)、接觸(障礙檢測、碰撞檢測等)、觸覺(接觸覺、壓覺、滑覺)、夾持力等所用傳感器

視覺傳感器、光學(xué)測距傳感器、超聲測距傳感器、觸覺傳感器、電容傳感器、電磁感應(yīng)傳感器、限位傳感器、壓敏導(dǎo)電橡膠、彈性體加應(yīng)變片等二、機器人的基本工作原理機器人工作原理

現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的工業(yè)機器人都屬于第一代機器人，它的基本工作原理是示教再現(xiàn)，

1.機器人手臂的運動

機器人運動控制中，必須要知道機械臂各關(guān)節(jié)變量空間和末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)之間的關(guān)系，這就是機器人運動學(xué)模型。一臺機器人機械臂的幾何結(jié)構(gòu)確定后，其運動學(xué)模型即可確定，這是機器人運動控制的基礎(chǔ)。

2.機器人軌跡規(guī)劃

目前常用的軌跡規(guī)劃方法有空間關(guān)節(jié)插值法和笛卡爾空間規(guī)劃兩種方法。3.機器人機械手的控制

當(dāng)一臺機器人機械手的動態(tài)運動方程已給定，它的控制目的就是按預(yù)定性能要求保持機械手的動態(tài)響應(yīng)。

目前工業(yè)機器人上采用的控制方法是把機械手上每一個關(guān)節(jié)都當(dāng)做一個單獨的伺服機構(gòu)，即把一個非線性的、關(guān)節(jié)間耦合的變負(fù)載系統(tǒng)，簡化為線性的非耦合單獨系統(tǒng)——機器人應(yīng)用與外部的關(guān)系機器人與外部的關(guān)系任務(wù)三

機器人的基本術(shù)語與符號

圖形符號可用來標(biāo)識常規(guī)的操作方式。圖形符號可包含附加的描述性文字，以便盡可能清楚地提供關(guān)于方式選擇與期望性能的信息。任務(wù)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)1.掌握機器人的基本術(shù)語2.掌握機器人的圖形符號體系1.能應(yīng)用圖形符號來表示不同的工業(yè)機器人2.能識別不同工業(yè)機器人上的符號3.能識讀不同工業(yè)機器人標(biāo)牌及產(chǎn)品簡要說明一、機器人的基本術(shù)語1.關(guān)節(jié)

關(guān)節(jié)(Joint)：即運動副，是允許機器人手臂各零件之間發(fā)生相對運動的機構(gòu)，是兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生相對運動的活動聯(lián)接，如圖所示。A、B兩部件可以做互動聯(lián)接。機器人的關(guān)節(jié)(1)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)

是使連接兩桿件的組件中的一件相對于另一件繞固定軸線轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)，兩個構(gòu)件之間只作相對轉(zhuǎn)動的運動副。(2)移動關(guān)節(jié)

是使兩桿件的組件中的一件相對于另一件作直線運動的關(guān)節(jié)，兩個構(gòu)件之間只作相對移動。(3)圓柱關(guān)節(jié)

是使兩桿件的組件中的一件相對于另一件移動或繞一個移動軸線轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)，兩個構(gòu)件之間除了作相對轉(zhuǎn)動之外，還同時可以作相對移動。(4)球關(guān)節(jié)

是使兩桿件間的組件中的一件相對于另一件在三個自由度上繞一固定點轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)，即組成運動副的兩構(gòu)件能繞一球心作三個獨立的相對轉(zhuǎn)動的運動副。

2.連桿

連桿(Link)：指機器人手臂上被相鄰兩關(guān)節(jié)分開的部分，是保持各關(guān)節(jié)間固定關(guān)系的剛體，是機械連桿機構(gòu)中兩端分別與主動和從動構(gòu)件鉸接以傳遞運動和力的桿件。例如在往復(fù)活塞式動力機械和壓縮機中，用連桿來連接活塞與曲柄。連桿多為鋼件，其主體部分的截面多為圓形或工字形，兩端有孔，孔內(nèi)裝有青銅襯套或滾針軸承，供裝入軸銷而構(gòu)成鉸接。

連桿是機器人中的重要部件，它連接著關(guān)節(jié)，其作用是將一種運動形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N運動形式，并把作用在主動構(gòu)件上的力傳給從動構(gòu)件以輸出功率。3.剛度

剛度(Stiffness)：是機器人機身或臂部在外力作用下抵抗變形的能力。它是用外力和在外力作用方向上的變形量(位移)之比來度量。在彈性范圍內(nèi)，剛度是零件載荷與位移成正比的比例系數(shù)，即引起單位位移所需的力。它的倒數(shù)稱為柔度，即單位力引起的位移。剛度可分為靜剛度和動剛度。

在任何力的作用下，體積和形狀都不發(fā)生改變的物體叫做剛體(Rigidbody)。在物理學(xué)上，理想的剛體是—個固體的，尺寸值有限的，形變情況可以被忽略的物體。不論是否受力，在剛體內(nèi)任意兩點的距離都不會改變。一、機器人的圖形符號體系

1.運動副的圖形符號

機器人所用的零件和材料以及裝配方法等與現(xiàn)有的各種機械完全相同。機器人常用的關(guān)節(jié)有移動、旋轉(zhuǎn)運動副，常用的運動副圖形符號如表所示。

2.基本運動的圖形符號

機器人的基本運動與現(xiàn)有的各種機械表示也完全相同。常用的基本運動圖形符號如表所示。

3.運動機能的圖形符號

機器人的運動機能常用的圖形符號如表所示。

4.運動機構(gòu)的圖形符號

機器人的運動機構(gòu)常用的圖形符號如表所示。

三、機器人的圖形符號表示

機器人的機構(gòu)簡圖是描述機器人組成機構(gòu)的直觀圖形表達(dá)形式，是將機器人的各個運動部件用簡便的符號和圖形表達(dá)出來，此圖可用上述圖形符號體系中的文字與代號表示。典型機器人機構(gòu)簡圖四、工業(yè)機器人的提示圖形符號

不同的工業(yè)機器人其提示圖形符號也是有區(qū)別的。例如KUKA工業(yè)機器人與ABB工業(yè)機器人就有所不同。標(biāo)牌安裝位置1.高電壓，不恰當(dāng)?shù)靥幚砜赡軐?dǎo)致觸摸帶電部件。電擊危險！

高溫表面，在運行機器人時可能達(dá)到可導(dǎo)致燙傷的表面溫度。請戴防護(hù)手套2.

固定軸：每次更換電機或平衡配重前，通過借助輔助工具/裝置防止各個軸意外移動。軸可能移動。有擠傷危險！3.

在機器人上作業(yè)：在投入運行、運輸或保養(yǎng)前，閱讀安裝和操作說明書并注意包含在其中的提示！4.

運輸位置：在松開地基固定裝置的螺栓前，機器人必須位于符號表格的運輸位置上。翻倒危險！5.

危險區(qū)域：如果機器人準(zhǔn)備就緒或處于運行中，則禁止在該機器人的危險區(qū)域中停留。受傷危險！6.

機器人腕部的裝配法蘭：在該標(biāo)牌上注明的數(shù)值適用于將工具安裝在腕部的裝配法蘭上并且必須遵守。7.銘牌：內(nèi)容符合機器指令。

平衡配重：系統(tǒng)有油壓和氮氣壓力。在平衡配重上作業(yè)前，閱讀安裝和操作說明書并注意包含在其中的提示。有受傷危險！8.9.KUKA工業(yè)機器人控制柜的標(biāo)牌——工業(yè)機器人十大品牌標(biāo)牌任務(wù)四

工業(yè)機器人運動軸與坐標(biāo)系的確定

通常機器人運動軸按其功能可劃分為機器人軸、基座軸和工裝軸，基座軸和工裝軸統(tǒng)稱外部軸。機器人系統(tǒng)中各運動軸任務(wù)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)1.掌握工業(yè)機器人坐標(biāo)系的方法2.掌握常見工業(yè)機器人坐標(biāo)系的名稱1.能確定不同工業(yè)機器人的坐標(biāo)系2.能看懂不同工業(yè)機器人的常用坐標(biāo)系一、工業(yè)機器人的運動軸常見工業(yè)機器人本體運動軸的定義軸類型軸名稱動作說明ABBFANUCYASKAWAKUKA主軸（基本軸）軸1J1S軸A1本體回旋軸2J2L軸A2大臂運動軸3J3U軸A3小臂運動次軸（腕部運動）軸4J4R軸A4手腕旋轉(zhuǎn)運動軸5J5B軸A5手腕上下擺運動軸6J6T軸A6手腕圓周運動典型機器人各運動軸

二、機器人坐標(biāo)系的確定1.機器人坐標(biāo)系的確定原則

機器人程序中所有點的位置都是和一個坐標(biāo)系相聯(lián)系的，同時，這個坐標(biāo)系也可能和另外一個坐標(biāo)系有聯(lián)系。右手坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系2.常用坐標(biāo)系的確定

常用的坐標(biāo)系是絕對坐標(biāo)系、機座坐標(biāo)系、機械接口坐標(biāo)系和工具坐標(biāo)系。坐標(biāo)系示例

(1)絕對坐標(biāo)系

絕對坐標(biāo)系是與機器人的運動無關(guān)，以地球為參照系的固定坐標(biāo)系。(2)機座坐標(biāo)系

機座坐標(biāo)系是以機器人機座安裝平面為參照系的坐標(biāo)系。機座坐標(biāo)系(3)機械接口坐標(biāo)系機械接口坐標(biāo)系是以機械接口為參照系的坐標(biāo)系。機械接口坐標(biāo)系

(4)工具坐標(biāo)系

工具坐標(biāo)系是以安裝在機械接口上的末端執(zhí)行器為參照系的坐標(biāo)系。工具坐標(biāo)系三、工業(yè)機器人常用坐標(biāo)系1.基坐標(biāo)系(BaseCoordinateSystem)又稱為機座坐標(biāo)系位于機器人基座。機器人的基坐標(biāo)系

2.世界坐標(biāo)系(WorldCoordinateSystem)

世界坐標(biāo)系又稱為大地坐標(biāo)系或絕對坐標(biāo)系。世界坐標(biāo)系

3.用戶坐標(biāo)系(UserCoordinateSystem)

用戶坐標(biāo)系是在基坐標(biāo)系或者世界坐標(biāo)系下建立的。用戶坐標(biāo)系4.工件坐標(biāo)系(objectCoordinateSystem)

工件坐標(biāo)系與工件相關(guān)，通常是最適于對機器人進(jìn)行編程的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系5.置換坐標(biāo)系(DisplacementCoordinateSystem)

置換坐標(biāo)系又稱為位移坐標(biāo)系，有時需要對同一個工件、同一段軌跡在不同的工位上加工，為了避免每次重新編程，可以定義一個置換坐標(biāo)系。置換坐標(biāo)系6.腕坐標(biāo)系(WristCoordinateSystem)

腕坐標(biāo)系和工具坐標(biāo)系都是用來定義工具的方向的。腕坐標(biāo)系7.工具坐標(biāo)系(ToolCoordinateSystem)

工具坐標(biāo)系建立在腕坐標(biāo)系下，即兩者之間的相對位置和姿態(tài)是確定的。工具坐標(biāo)系8.關(guān)節(jié)坐標(biāo)系(JointCoordinateSystem)

關(guān)節(jié)坐標(biāo)系用來描述機器人每個獨立關(guān)節(jié)的運動。關(guān)節(jié)坐標(biāo)系——工業(yè)機器人技術(shù)參數(shù)1.技術(shù)參數(shù)

技術(shù)參數(shù)是各工業(yè)機器人制造商在產(chǎn)品供貨時所提供的技術(shù)數(shù)據(jù)。(1)自由度PUMA562機器人

(2)工作范圍

工作范圍是指機器人手臂末端或手腕中心所能到達(dá)的所有點的集合，也叫做工作區(qū)域。PUMA機器人工作范圍A4020裝配機器人工作范圍(3)最大工作速度

機器人在保持運動平穩(wěn)性和位置精度的前提下所能達(dá)到的最大速度稱為額定速度。(4)承載能力

承載能力是指機器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿上所能承受的最大重量，通常可以用質(zhì)量、力矩或慣性矩來表示。(5)分辨率

機器人的分辨率由系統(tǒng)設(shè)計檢測參數(shù)決定，并受到位置反饋檢測單元性能的影響。(6)精度

機器人的精度主要體現(xiàn)在定位精度和重復(fù)定位精度兩個方面。(7)其他參數(shù)1)控制方式2)驅(qū)動方式3)安裝方式4)動力源容量5)本體質(zhì)量6)環(huán)境參數(shù)重復(fù)定位精度的典型情況2.典型機器人的技術(shù)參數(shù)IRB2600工業(yè)機器人機器人技術(shù)參數(shù)序號項目規(guī)格1控制軸數(shù)62負(fù)載12kg3最大到達(dá)距離1850mm4重復(fù)定位精度±0.04mm5重量284kg6防護(hù)等級IP677

最大動作速度（運動范圍）

1軸175°/s（±180°）2軸175°/s（-95°~155°）3軸175°/s（-180°~75°）4軸360°/s（±400°）5軸360°/s（-120°~120°）6軸360°/s（±400°）8可達(dá)范圍任務(wù)五

工業(yè)機器人故障產(chǎn)生的規(guī)律與裝調(diào)維修所用工具梅花L型套裝扳手任務(wù)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)1.掌握機器人故障發(fā)生的規(guī)律2.工業(yè)機器人故障產(chǎn)生的規(guī)律3.掌握工業(yè)機器人維修的方法4.了解工業(yè)機器人維修的原則1.能應(yīng)用激光干涉儀等精密儀器2.能根據(jù)工作內(nèi)容選擇儀器、儀表3.會應(yīng)用裝配工具與工裝4.能使用量具、檢具檢驗零部件的配合尺寸一、工業(yè)機器人故障產(chǎn)生的規(guī)律1.工業(yè)機器人性能或狀態(tài)

工業(yè)機器人在使用過程中，其性能或狀態(tài)隨著使用時間的推移而逐步下降，如圖所示曲線。設(shè)備性能或狀態(tài)曲線2.機械磨損故障(1)初期磨損階段(2)穩(wěn)定磨損階段(3)急劇磨損階段典型磨損過程3.工業(yè)機器人故障率曲線工業(yè)機器人故障規(guī)律(浴盆曲線)(1)早期故障期

這個時期工業(yè)機器人故障率高，但隨著使用時間的增加迅速下降。工業(yè)機器人使用初期之所以故障頻繁，原因大致如下。1)機械部分2)電氣部分3)液壓部分

(2)偶發(fā)故障期

工業(yè)機器人在經(jīng)歷了初期的各種老化、磨合和調(diào)整后，開始進(jìn)人相對穩(wěn)定的偶發(fā)故障期—正常運行期。正常運行期約為7～10年左右。(3)耗損故障期

耗損故障期出現(xiàn)在工業(yè)機器人使用的后期，其特點是故障率隨著運行時間的增加而升高。

二、工業(yè)機器人故障診斷技術(shù)

由維修人員的感覺器官對工業(yè)機器人進(jìn)行問、看、聽、觸、嗅等的診斷，稱為“實用診斷技術(shù)”，實用診斷技術(shù)有時也稱為“直觀診斷技術(shù)”。1.問

弄清故障是突發(fā)的，還是漸發(fā)的，工業(yè)機器人開動時有哪些異?，F(xiàn)象。2.看(1)看轉(zhuǎn)速(2)看顏色(3)看傷痕(4)看工件(5)看變形(6)看油箱3.聽

一般運行正常的工業(yè)機器人，其聲響具有一定的音律和節(jié)奏，并保持持續(xù)的穩(wěn)定。4.觸

(1)溫升(2)振動(3)傷痕和波紋(4)爬行(5)松或緊5.嗅

劇烈摩擦或電器元件絕緣破損短路，使附著的油脂或其他可燃物質(zhì)發(fā)生氧化蒸發(fā)或燃燒產(chǎn)生油煙氣、焦糊氣等異味，應(yīng)用嗅覺診斷的方法可收到較好的效果。三、機器人安裝調(diào)試常用工具1.機器人安裝調(diào)試工具拆卸及裝配工具2.工業(yè)機器人機械裝調(diào)與維修專用工具

(1)用于預(yù)安裝軸承外環(huán)的壓軸工具用于預(yù)安裝軸承外環(huán)的壓軸工具(2)用于拆裝軸的壓軸工作1)用于拆卸軸的壓軸工具2)用于安裝軸的壓軸工具用于拆卸軸的壓軸工具用于安裝軸的壓軸工具(3)上臂壓軸工具(4)中間連接件壓緊工具上臂壓軸工具中間連接件壓緊工具(5)平行桿安裝/拆卸工具1)拆卸工具2)安裝工具拆卸工具安裝工具3.工業(yè)機器人機械部件的拆卸的一般原則1)首先必須熟悉工業(yè)機器人的技術(shù)資料和圖樣，弄懂機械傳動原理，掌握各個零部件的結(jié)構(gòu)特點、裝配關(guān)系以及定位銷、軸套、彈簧卡圈、鎖緊螺母、鎖緊螺釘與頂絲的位置和退出方向。2)拆卸前，首先切斷并拆除工業(yè)機器人的電源和車間動力聯(lián)系的部位。3)在切斷電源后，工業(yè)機器人的拆卸程序要堅持與裝配程序相反的原則。4)放空潤滑油、切削液、清洗液等。5)在拆卸工業(yè)機器人軸孔裝配件時，通常應(yīng)堅持用多大力裝配就基本上用多大力拆卸的原則。6)對于拆卸工業(yè)機器人大