KEBA機(jī)器A胸射系的基腦濯6與偏俄宙用

教案

學(xué)科KEBA機(jī)器人控制系統(tǒng)基砒操作與編程應(yīng)用

課題工業(yè)機(jī)器人的定義和分類

教學(xué)目的及要求：

1.了解工業(yè)機(jī)器人的定義和分類；

教學(xué)重點(diǎn)：

1.了解工業(yè)機(jī)器人的定義；

2熟悉工業(yè)機(jī)器人的分類；

3.熟悉并聯(lián)機(jī)器人、串聯(lián)機(jī)器人等。

教學(xué)難點(diǎn)：

1.并聯(lián)機(jī)器人和串聯(lián)機(jī)器人的區(qū)別。

實(shí)驗(yàn)儀器及教具：

多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、KEBA控制器、示教器

教學(xué)過程備注

一、教學(xué)導(dǎo)入(約5分鐘)

介貂使用的教材和課時安排；

介紹課程的要求；

介紹課程的考核方式；

二、主要內(nèi)容(約35分鐘)

(一)、工業(yè)機(jī)器人的定義和分類(約35分鐘)

1、串聯(lián)機(jī)器人

(1)關(guān)節(jié)機(jī)器人

(2)SCARA機(jī)器人

(3)直角坐標(biāo)機(jī)器人

(4)圓柱坐標(biāo)機(jī)器人

2、并聯(lián)機(jī)器人

三、本節(jié)小結(jié)

四、布置作業(yè)及其它

課后作業(yè)：無

續(xù)頁

一、1.工業(yè)機(jī)器人的定義

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對工業(yè)機(jī)器人的定義是：工業(yè)機(jī)器人是?種自動的、位置可控的、具有編程

能力的多功能操作機(jī)，這種操作機(jī)具有幾個軸，能夠借助可編程操作來處理各種材料?、零件、工具和專用

裝置，以執(zhí)行各種任務(wù)。

機(jī)器人典型應(yīng)用領(lǐng)域是工件搬運(yùn)和工件處理（如噴涂、焊接）。

2.工業(yè)機(jī)器人的分類

根據(jù)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)的連接方式不同，工業(yè)機(jī)器人可以分為串聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人。

I）串聯(lián)機(jī)器人

串聯(lián)機(jī)器人由一系列連桿通過轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)或移動關(guān)節(jié)串聯(lián)連接，是一種以串聯(lián)方式驅(qū)動的開環(huán)機(jī)器人。

串式機(jī)器人每一個關(guān)節(jié)都由一個驅(qū)動器驅(qū)動，關(guān)節(jié)的相時運(yùn)動導(dǎo)致連桿的運(yùn)動，使機(jī)器人末端執(zhí)行器到達(dá)

一定的位置和姿態(tài)。串聯(lián)運(yùn)動鏈如圖1.1所示。

圖1.1串聯(lián)運(yùn)動鏈

（1）關(guān)節(jié)機(jī)器人

關(guān)節(jié)機(jī)器人（見圖1.2）仿照人的手臂來組合六個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，有時也被稱為擬人機(jī)器人手臂。關(guān)節(jié)機(jī)

器人由2個肩關(guān)節(jié)和1個肘關(guān)節(jié)進(jìn)行定位，由2個或3個腕關(guān)畤進(jìn)行定向。其中，第一個肩關(guān)節(jié)繞鉛直軸

旋轉(zhuǎn)，第二個肩關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)俯仰，這兩個肩關(guān)節(jié)軸線正交，肘關(guān)節(jié)平行于第二個肩關(guān)節(jié)軸線。關(guān)節(jié)機(jī)器人應(yīng)

用領(lǐng)域：復(fù)雜工件處理和復(fù)雜注塑。

困1.2關(guān)節(jié)機(jī)器人

（2）SCARA機(jī)器人（平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人）

SCARA機(jī)器人（見圖1.3）的特點(diǎn)是具有水平安裝的肘關(guān)節(jié)，它有3個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其軸線相互平行，

在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向，另?個關(guān)節(jié)是移動關(guān)節(jié)，用于完成末端件垂直于平面的運(yùn)動。SCARA機(jī)器人

結(jié)構(gòu)輕便、響應(yīng)快，運(yùn)動速度比一般關(guān)節(jié)機(jī)器人快數(shù)倍，它在X、丫方向上具有順從性，而在Z軸方向具

有良好的剛性，這些特性特別適用于平面定位、在垂直方向進(jìn)行裝配作業(yè)。例如，將一個圓頭針插入一個

圓孔，故SCARA機(jī)器人大量用于裝配印制電路板和電子零部件。

圖1.3SCARA機(jī)器人

（3）直角坐標(biāo)機(jī)器人

直角坐標(biāo)機(jī)器人（見圖1.4）由X、八Z三個方向的直線運(yùn)動關(guān)節(jié)組成，其末端執(zhí)行器能夠沿著X、K

Z軸做線性運(yùn)動。應(yīng)用領(lǐng)域：簡邑搬運(yùn)任務(wù)，例如分揀和放置

圖1.4直角坐標(biāo)機(jī)器人

（4）圓柱坐標(biāo)機(jī)器人

圓柱坐標(biāo)機(jī)器人（見圖1.5）由兩個移動關(guān)節(jié)和一個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)組成，作業(yè)范圍為圓柱狀。其特點(diǎn)是：

位置精度高，運(yùn)動直觀，控制簡單，結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，價廉，因此應(yīng)用廣泛；但不能抓取靠近立柱

或放置于地面上的工件，與其他工業(yè)機(jī)器人協(xié)調(diào)工作比較困難。

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圖1.5圓柱坐標(biāo)機(jī)器人

（5）球坐標(biāo)機(jī)器人

球坐標(biāo)機(jī)器人（見圖1.6）由一個移動關(guān)節(jié)和兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)組成，作業(yè)范圍為空心球體狀,其特點(diǎn)是:

結(jié)構(gòu)緊湊，動作靈活，占地面積小，能上下俯仰地抓取地面上或較低位置處的工件；但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動

直觀性較差，定位精度尚可?，位置誤差與臂長成正比；能與其他工業(yè)機(jī)器人協(xié)調(diào)工作。

圖1.6球坐標(biāo)機(jī)器人

2）并聯(lián)機(jī)器人

并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動平臺和固定基座間通過至少兩個獨(dú)立的運(yùn)動鏈并聯(lián)連接，是一種以并聯(lián)方式驅(qū)動的

閉環(huán)機(jī)器人。并聯(lián)機(jī)器人只在基座關(guān)節(jié).上使用驅(qū)動器。并聯(lián)運(yùn)動鏈如圖1.7所示。