2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)機(jī)器人主要由四大部件構(gòu)成。目前我們所說的工業(yè)機(jī)器人，是集機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科技術(shù)于一體的自動化裝備，由精密減速器、伺服電機(jī)、控制系統(tǒng)與本體幾大部分構(gòu)成。任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集2014年精密減速機(jī)市場份額工業(yè)機(jī)器人成本份額機(jī)器人三大關(guān)鍵技術(shù)減速器、控制器、伺服系統(tǒng)環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)減速器任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集機(jī)器人減速器通常有RV減速器和諧波減速器兩種環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)相比于諧波減速器，RV減速器具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度。因此在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，一般將RV減速器放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置；而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部；任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集目前，全球減速器市場被日本納博特斯克和哈默納克兩家公司壟斷。并與機(jī)器人用戶簽訂獨家供貨協(xié)議。國內(nèi)秦川和綠的有對應(yīng)產(chǎn)品，但與國外差距較大。環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)減速器RV減速器是在擺線針輪傳動基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，具有二級減速和中心圓盤支承結(jié)構(gòu)。自1986年投入市場以來，因其傳動比大、傳動效率高、運動精度高、回差小、低振動、剛性大和高可靠性等優(yōu)點是機(jī)器人的“御用”減速器。任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集RV減速器原理環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集(1)結(jié)構(gòu)封閉、緊湊，體積小重量輕(2)

運動平穩(wěn)、精度高，軸承壽命長(3)傳遞效率高、速比范圍大(4)噪音小、剛度大，抗沖擊能力強(qiáng)(5)過載能力強(qiáng)RV減速器特點

RV減速器有以下特點

環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集這種減速機(jī)的技術(shù)特點也是難點，從1997年大連交通大學(xué)等高校承接第一期863計劃算起，仿制RV減速器已有近20年，為什么至今我們還沒有完全掌握其核心技術(shù)，使RV減速器產(chǎn)業(yè)化呢？RV減速器制造難點對RV減速器的機(jī)理及制造工藝研究不足；RV減速器對零件的加工、裝配精度及材料要求非常高，我國的精密制造技術(shù)及設(shè)備尚不能達(dá)到加工RV減速器的水平；環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集諧波減速器諧波減速器由三部分組成：諧波發(fā)生器、柔性輪和剛輪。諧波減速器傳動比大、外形輪廓小、零件數(shù)目少且傳動效率高。單機(jī)傳動比可達(dá)到50-4000，而傳動效率高達(dá)92%-96%。HarmonicaDrive產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意HarmonicaDriveCSF-LW系列產(chǎn)品環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集按照波發(fā)生器的不同有凸輪式、滾輪式和偏心盤式諧波減速器原理環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)控制器任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集機(jī)器人關(guān)節(jié)1機(jī)器人關(guān)節(jié)2運動接口卡1驅(qū)動器1運動接口卡2驅(qū)動器2………機(jī)器人控制計算機(jī)運動接口卡n驅(qū)動器n機(jī)器人關(guān)節(jié)n集中式控制器結(jié)構(gòu)(單獨接口卡驅(qū)動)環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)控制器任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集機(jī)器人關(guān)節(jié)1機(jī)器人關(guān)節(jié)2機(jī)器人關(guān)節(jié)n機(jī)器人關(guān)節(jié)n+1驅(qū)動器1多軸驅(qū)動器2運動控制卡1……驅(qū)動器n機(jī)器人控制計算機(jī)多軸驅(qū)動器n+1運動控制卡2驅(qū)動器n+2機(jī)器人關(guān)節(jié)n+2集中式控制器結(jié)構(gòu)(多軸運動控制卡驅(qū)動)環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)控制器任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集關(guān)節(jié)控制器1（下位機(jī)）驅(qū)動器1機(jī)器人關(guān)節(jié)1關(guān)節(jié)控制器2（下位機(jī)）驅(qū)動器2機(jī)器人關(guān)節(jié)2通訊總線………關(guān)節(jié)控制器n機(jī)器人主控制器（下位機(jī)）（上位機(jī)）驅(qū)動器n機(jī)器人關(guān)節(jié)n分布式控制器結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)伺服電機(jī)伺服電機(jī)將控制器的電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號，它是工業(yè)機(jī)器人的動力系統(tǒng)及運動的“心臟”。伺服電機(jī)用于驅(qū)動機(jī)器人的關(guān)節(jié)，要求具有最大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高啟動轉(zhuǎn)矩、低慣量和較寬廣且平滑的調(diào)速范圍。特別是像機(jī)器人末端執(zhí)行器（手爪）應(yīng)采用體積、質(zhì)量盡可能小的電機(jī)，尤其是不僅響應(yīng)速度快，而且必須具有較高的可靠性，具有較大的短時過載能力。任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集交流永磁同步伺服電機(jī)（含電機(jī)控制器）環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集1.檢測元件9.輸出軸2.制動裝置10.軸承卡簧3.端蓋11.安裝法蘭4.可旋轉(zhuǎn)金屬連接器12.前軸承5.殼體13.后軸承6.磁鐵14.后軸承卡簧7.安裝孔15.定子高密度繞組8.軸封交流永磁同步伺服電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)二信息收集2.1.5工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)機(jī)器人奇異點機(jī)器人運動就是電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動機(jī)械運動，關(guān)鍵問題在于如何將電機(jī)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為機(jī)器人TCP點的空間運動。從機(jī)器人每個軸的角度計算出TCP點的位置坐標(biāo)是正向求解，逆向求解反之。奇異點是由于進(jìn)行逆向求解時出現(xiàn)矩陣退化導(dǎo)致多解，簡單理解就是通過TCP點無法求解關(guān)節(jié)角。奇異點位置對于六軸機(jī)器人，通常存在三個奇異點：頂部奇異點、腕部奇異點、完全伸展奇異點。頂部奇異點是指A4,A5,A6軸交叉點處的腕部根節(jié)點正好位于A1軸的正上方，如圖2-40所示(大部分機(jī)器人4軸、5軸和6軸都會相交，所以很多公司的機(jī)器人都存在這種奇異點，它與機(jī)器人的品牌無關(guān)，只和機(jī)器人的結(jié)構(gòu)有關(guān))。腕部奇異點是指A4、A6軸的軸線重合。完全伸展奇異點直指A2-A3軸的延長線直接穿過A4、A5、A6軸的交叉點。任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集環(huán)節(jié)二信息收集工業(yè)機(jī)器人奇異點任務(wù)一TaskOne環(huán)節(jié)二

信息收集

頂部奇異點腕部奇