機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

1、第五章 工業(yè)機(jī)器人及其應(yīng)用第二講第二講關(guān)節(jié)（關(guān)節(jié)（Joint）：即：即運(yùn)動(dòng)副，運(yùn)動(dòng)副，允許機(jī)器人手臂各零件之間發(fā)生相允許機(jī)器人手臂各零件之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。連桿連桿（Link）：）：機(jī)器人手臂上機(jī)器人手臂上被相鄰兩關(guān)節(jié)分開的部分。被相鄰兩關(guān)節(jié)分開的部分。自由度（自由度（Degree of freedom） ：或者稱坐標(biāo)軸數(shù)，：或者稱坐標(biāo)軸數(shù)，是指描述物是指描述物體運(yùn)動(dòng)所需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)。手指的開、合，以及手指關(guān)節(jié)的自體運(yùn)動(dòng)所需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)。手指的開、合，以及手指關(guān)節(jié)的自由度一般不包括在內(nèi)。由度一般不包括在內(nèi)。剛度（剛度（Stiffness）：）：機(jī)身或臂部在外力作用下抵抗變

2、形的能力。機(jī)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。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。定位精度（定位精度（Positioning accuracy）：）：指指機(jī)器人末端參考點(diǎn)實(shí)際到達(dá)的位置與所機(jī)器人末端參考點(diǎn)實(shí)際到達(dá)的位置與所需要到達(dá)的理想位置之間的差距。需要到達(dá)的理想位置之間的差距。重復(fù)定位精度：重復(fù)定位精度： 在相同的位置指令下，在相同的位置指令下，機(jī)器人連續(xù)重復(fù)若干次其位置的分散機(jī)器人連續(xù)重復(fù)若干次其位置的分散情況。它是衡量一列誤差值的密集程情況。它是衡量一列誤差值的密集程度，即重復(fù)度。度，即重復(fù)度。oo工作空間（

3、工作空間（Working space）：）：機(jī)器人機(jī)器人手腕參考點(diǎn)或末端操作器安裝點(diǎn)（不手腕參考點(diǎn)或末端操作器安裝點(diǎn)（不包括末端操作器）所能到達(dá)的所有空包括末端操作器）所能到達(dá)的所有空間區(qū)域，一般不包括末端操作器本身間區(qū)域，一般不包括末端操作器本身所能到達(dá)的區(qū)域。所能到達(dá)的區(qū)域。注意：注意：不同的書上，運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的符號(hào)表示可能不一樣。不同的書上，運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的符號(hào)表示可能不一樣。（a）表示手指（末端執(zhí)行器）；表示手指（末端執(zhí)行器）；（b）表示垂直、升降運(yùn)動(dòng)；表示垂直、升降運(yùn)動(dòng)；（c）表示水平伸縮運(yùn)動(dòng)；表示水平伸縮運(yùn)動(dòng)；（d）表示回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；表示回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；（e）表示俯仰運(yùn)動(dòng)。表示俯仰運(yùn)動(dòng)。2.工業(yè)機(jī)器人

4、的結(jié)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)直角坐標(biāo)式直角坐標(biāo)式圓柱坐標(biāo)式圓柱坐標(biāo)式球坐標(biāo)式球坐標(biāo)式關(guān)節(jié)坐標(biāo)式關(guān)節(jié)坐標(biāo)式（a）直接驅(qū)動(dòng)型）直接驅(qū)動(dòng)型（b）平行連桿型）平行連桿型（c）偏置型）偏置型（d）平面型）平面型1234561234561. 滑槽杠桿式手部滑槽杠桿式手部2.齒輪齒條式手部齒輪齒條式手部3.滑塊杠桿式手部滑塊杠桿式手部4.斜斜楔楔杠杠桿桿式式5.移動(dòng)型連桿式手部移動(dòng)型連桿式手部6.齒輪齒條式手部齒輪齒條式手部7.內(nèi)漲斜塊式手部?jī)?nèi)漲斜塊式手部8.連桿杠桿式手部連桿杠桿式手部手指類型：手指類型：u電磁式吸盤電磁式吸盤u氣吸式吸盤氣吸式吸盤常見的另兩種手部常見的另兩種手部: :滾動(dòng)滾動(dòng)軸承軸承座圈座圈鋼

5、板鋼板齒輪齒輪多孔多孔鋼板鋼板u電磁式吸盤電磁式吸盤u氣吸式吸盤氣吸式吸盤常見的另兩種手部常見的另兩種手部: :雙吸頭吸盤雙吸頭吸盤多吸頭吸盤多吸頭吸盤吸取瓦楞板吸取瓦楞板雙吸頭吸盤雙吸頭吸盤雙吸頭架式吸盤雙吸頭架式吸盤多吸頭板式吸盤多吸頭板式吸盤其它手部其它手部:救救援援機(jī)機(jī)器器人人3. 步行式步行式4.其它移動(dòng)方式其它移動(dòng)方式軍軍用用昆昆蟲蟲機(jī)機(jī)器器人人爬纜索機(jī)器人爬纜索機(jī)器人水下水下6000米無纜自治機(jī)器人米無纜自治機(jī)器人蛇形機(jī)器人蛇形機(jī)器人 機(jī)器人的基本工作原理是示教再現(xiàn)；示教也稱導(dǎo)引，即由用戶導(dǎo)引機(jī)器人，機(jī)器人的基本工作原理是示教再現(xiàn)；示教也稱導(dǎo)引，即由用戶導(dǎo)引機(jī)器人，一步步按實(shí)際任

6、務(wù)操作一遍，機(jī)器人在導(dǎo)引過程中自動(dòng)記憶示教的每個(gè)動(dòng)作的一步步按實(shí)際任務(wù)操作一遍，機(jī)器人在導(dǎo)引過程中自動(dòng)記憶示教的每個(gè)動(dòng)作的位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)工藝參數(shù)等，并自動(dòng)生成一個(gè)連續(xù)執(zhí)行全部操作的程位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)工藝參數(shù)等，并自動(dòng)生成一個(gè)連續(xù)執(zhí)行全部操作的程序。完成示教后，只需給機(jī)器人一個(gè)啟動(dòng)命令，機(jī)器人將精確地按示教動(dòng)作，序。完成示教后，只需給機(jī)器人一個(gè)啟動(dòng)命令，機(jī)器人將精確地按示教動(dòng)作，一步步完成全部操作；一步步完成全部操作；機(jī)器人控制系統(tǒng)基本功能機(jī)器人控制系統(tǒng)基本功能 記憶功能：存儲(chǔ)作業(yè)順序、運(yùn)動(dòng)路徑、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)速度和與生記憶功能：存儲(chǔ)作業(yè)順序、運(yùn)動(dòng)路徑、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)速度和與生產(chǎn)工藝有

7、關(guān)的信息。產(chǎn)工藝有關(guān)的信息。 示教功能：離線編程，在線示教，間接示教。在線示教包括示教盒示教功能：離線編程，在線示教，間接示教。在線示教包括示教盒和導(dǎo)引示教兩種。和導(dǎo)引示教兩種。 與外圍設(shè)備聯(lián)系功能：輸入和輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同與外圍設(shè)備聯(lián)系功能：輸入和輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同步接口。步接口。 坐標(biāo)設(shè)置功能：有關(guān)節(jié)、絕對(duì)、工具、用戶自定義四種坐標(biāo)系。坐標(biāo)設(shè)置功能：有關(guān)節(jié)、絕對(duì)、工具、用戶自定義四種坐標(biāo)系。 人機(jī)接口：示教盒、操作面板、顯示屏。人機(jī)接口：示教盒、操作面板、顯示屏。 傳感器接口：位置檢測(cè)、視覺、觸覺、力覺等。傳感器接口：位置檢測(cè)、視覺、觸覺、力覺等。 位置伺服功能

8、：機(jī)器人多軸聯(lián)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、速度和加速度控制、位置伺服功能：機(jī)器人多軸聯(lián)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、速度和加速度控制、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?。?dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)取?故障診斷安全保護(hù)功能：運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全故障診斷安全保護(hù)功能：運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護(hù)和故障自診斷。保護(hù)和故障自診斷。 工業(yè)機(jī)器人是由機(jī)械手、控制器、驅(qū)動(dòng)器和示教盒工業(yè)機(jī)器人是由機(jī)械手、控制器、驅(qū)動(dòng)器和示教盒 4 個(gè)基本部分構(gòu)成。對(duì)個(gè)基本部分構(gòu)成。對(duì)于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人，控制器和驅(qū)動(dòng)器一般裝在一個(gè)控制箱內(nèi)，而液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人，控制器和驅(qū)動(dòng)器一般裝在一個(gè)控制箱內(nèi)，而液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)器人，液壓驅(qū)動(dòng)源單獨(dú)成一個(gè)部件。器人，液壓驅(qū)動(dòng)源單

9、獨(dú)成一個(gè)部件。 機(jī)器人控制器是機(jī)器人的核心部件，它實(shí)施機(jī)器人的全部信息處理和對(duì)機(jī)機(jī)器人控制器是機(jī)器人的核心部件，它實(shí)施機(jī)器人的全部信息處理和對(duì)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制。機(jī)器人在示教狀態(tài)時(shí)，接受示教系統(tǒng)送來的各示教點(diǎn)位置和械手的運(yùn)動(dòng)控制。機(jī)器人在示教狀態(tài)時(shí)，接受示教系統(tǒng)送來的各示教點(diǎn)位置和姿態(tài)信息、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和工藝參數(shù)，并通過計(jì)算把各點(diǎn)的示教姿態(tài)信息、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和工藝參數(shù)，并通過計(jì)算把各點(diǎn)的示教 ( 關(guān)節(jié)關(guān)節(jié) ) 坐標(biāo)值轉(zhuǎn)坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)值，存入計(jì)算機(jī)內(nèi)存。換成直角坐標(biāo)值，存入計(jì)算機(jī)內(nèi)存。 1、手動(dòng)操作焊接機(jī)器人、手動(dòng)操作焊接機(jī)器人 所謂手動(dòng)操作機(jī)器人，是指利用手持式控制器來控制機(jī)器人做簡(jiǎn)單的軌跡運(yùn)所謂

10、手動(dòng)操作機(jī)器人，是指利用手持式控制器來控制機(jī)器人做簡(jiǎn)單的軌跡運(yùn)動(dòng)，如直線運(yùn)動(dòng)、弧線運(yùn)動(dòng)等。動(dòng)，如直線運(yùn)動(dòng)、弧線運(yùn)動(dòng)等。 2、程序控制機(jī)器人、程序控制機(jī)器人 所謂程序控制機(jī)器人是指利用某種編程語言編寫程序，然后通過運(yùn)行程序來使所謂程序控制機(jī)器人是指利用某種編程語言編寫程序，然后通過運(yùn)行程序來使機(jī)器人沿某一軌跡運(yùn)動(dòng)或者進(jìn)行相應(yīng)的焊接和搬運(yùn)工作等。機(jī)器人沿某一軌跡運(yùn)動(dòng)或者進(jìn)行相應(yīng)的焊接和搬運(yùn)工作等。語言語言控制機(jī)控制機(jī)機(jī)器人機(jī)器人作業(yè)對(duì)作業(yè)對(duì)象象作業(yè)對(duì)作業(yè)對(duì)象象環(huán)境環(huán)境 機(jī)器人編程語言像一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括硬件、軟件和被控設(shè)備。機(jī)器機(jī)器人編程語言像一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括硬件、軟件和被控設(shè)備。機(jī)器人語言

11、的所有指令均通過控制機(jī)經(jīng)過程序的編譯、解釋后發(fā)出控制信號(hào)。人語言的所有指令均通過控制機(jī)經(jīng)過程序的編譯、解釋后發(fā)出控制信號(hào)。控制機(jī)一方面向機(jī)器人發(fā)出運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)，另一方面向外圍設(shè)備發(fā)控制信控制機(jī)一方面向機(jī)器人發(fā)出運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)，另一方面向外圍設(shè)備發(fā)控制信號(hào)。周圍環(huán)境通過感知系統(tǒng)把環(huán)境信息通過控制機(jī)反饋給語言，而這里的號(hào)。周圍環(huán)境通過感知系統(tǒng)把環(huán)境信息通過控制機(jī)反饋給語言，而這里的環(huán)境是指機(jī)器人作業(yè)空間內(nèi)的物體位置、姿態(tài)以及物體之間的相互關(guān)系。環(huán)境是指機(jī)器人作業(yè)空間內(nèi)的物體位置、姿態(tài)以及物體之間的相互關(guān)系。四、工業(yè)機(jī)器人示教四、工業(yè)機(jī)器人示教 用機(jī)器人代替人進(jìn)行作業(yè)時(shí)，必須預(yù)先對(duì)機(jī)器人用機(jī)器人代替人

12、進(jìn)行作業(yè)時(shí)，必須預(yù)先對(duì)機(jī)器人發(fā)出指示，規(guī)定機(jī)器人進(jìn)行應(yīng)該完成的動(dòng)作和作發(fā)出指示，規(guī)定機(jī)器人進(jìn)行應(yīng)該完成的動(dòng)作和作業(yè)的具體內(nèi)容。這個(gè)過程就稱為對(duì)機(jī)器人的示教業(yè)的具體內(nèi)容。這個(gè)過程就稱為對(duì)機(jī)器人的示教或?qū)C(jī)器人的編程?；?qū)C(jī)器人的編程。 對(duì)機(jī)器人的示教有不同的方法，要想讓機(jī)器人實(shí)對(duì)機(jī)器人的示教有不同的方法，要想讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)人們所期望的動(dòng)作，必須賦予機(jī)器人各種信息，現(xiàn)人們所期望的動(dòng)作，必須賦予機(jī)器人各種信息，首先是機(jī)器人動(dòng)作順序的信息及外部設(shè)備的協(xié)調(diào)首先是機(jī)器人動(dòng)作順序的信息及外部設(shè)備的協(xié)調(diào)信息；其次是與機(jī)器人工作時(shí)的附加條件信息；信息；其次是與機(jī)器人工作時(shí)的附加條件信息；再次是機(jī)器人的位置和姿態(tài)信

13、息。前兩個(gè)方面很再次是機(jī)器人的位置和姿態(tài)信息。前兩個(gè)方面很大程度上是與機(jī)器人要完成的工作以及相關(guān)的工大程度上是與機(jī)器人要完成的工作以及相關(guān)的工藝要求有關(guān)，所以我們重點(diǎn)介紹一下有關(guān)機(jī)器人藝要求有關(guān)，所以我們重點(diǎn)介紹一下有關(guān)機(jī)器人位置和姿態(tài)的示教。位置和姿態(tài)的示教。 示教是一種特殊的程序編制過程示教是一種特殊的程序編制過程一、示教方式一、示教方式1. 1. 直接對(duì)實(shí)機(jī)示教直接對(duì)實(shí)機(jī)示教 使用示教盒或?qū)б咽质褂檬窘毯谢驅(qū)б咽质窘毯惺窘毯?用示教盒按動(dòng)軸操作鍵，到達(dá)所需位置后記錄一個(gè)示教點(diǎn)用示教盒按動(dòng)軸操作鍵，到達(dá)所需位置后記錄一個(gè)示教點(diǎn)數(shù)據(jù)，同時(shí)形成一條運(yùn)動(dòng)指令。逐點(diǎn)示教之后，便構(gòu)成作業(yè)程數(shù)據(jù)，

14、同時(shí)形成一條運(yùn)動(dòng)指令。逐點(diǎn)示教之后，便構(gòu)成作業(yè)程序的動(dòng)作部分，最后加入相應(yīng)的輔助作業(yè)命令（如起?。?。序的動(dòng)作部分，最后加入相應(yīng)的輔助作業(yè)命令（如起?。?dǎo)引把手導(dǎo)引把手 導(dǎo)引把手使未端執(zhí)行器動(dòng)作，記錄一連貫動(dòng)作數(shù)據(jù)，就構(gòu)導(dǎo)引把手使未端執(zhí)行器動(dòng)作，記錄一連貫動(dòng)作數(shù)據(jù)，就構(gòu)成了作業(yè)程序。成了作業(yè)程序。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 可靠可靠 效果好效果好 占用實(shí)機(jī)生產(chǎn)時(shí)間占用實(shí)機(jī)生產(chǎn)時(shí)間 操作時(shí)安全性差操作時(shí)安全性差2. 2. 間接對(duì)實(shí)機(jī)示教（離線示教或離間接對(duì)實(shí)機(jī)示教（離線示教或離線編程）線編程）實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)： 用用CAD或仿真手段在圖形模擬環(huán)境或仿真手段在圖形模擬環(huán)境中示教，生成程序后傳給實(shí)機(jī)。在普通中示教，生成

15、程序后傳給實(shí)機(jī)。在普通微機(jī)或工程師工作站上進(jìn)行。微機(jī)或工程師工作站上進(jìn)行。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 不多占用實(shí)機(jī)生產(chǎn)時(shí)間不多占用實(shí)機(jī)生產(chǎn)時(shí)間 但需較強(qiáng)的軟件支持但需較強(qiáng)的軟件支持工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，按動(dòng)力源可分為液壓驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)三種基本驅(qū)動(dòng)類型。根據(jù)需要，可采用由這三種基本驅(qū)動(dòng)類型的一種，或合成式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 內(nèi)容內(nèi)容液壓驅(qū)動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)輸出功率輸出功率 很大，壓力范圍為很大，壓力范圍為50140N/cm2 大，壓力范圍為大，壓力范圍為4860N/cm2，最大可達(dá)最大可達(dá)100N/cm2 較大較大控制性能控制性能 利用液體的不可壓縮性，控制利用液體

16、的不可壓縮性，控制精度較高，輸出功率大，精度較高，輸出功率大，可無級(jí)調(diào)速，反應(yīng)靈敏，可無級(jí)調(diào)速，反應(yīng)靈敏，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制 氣體壓縮性大，精度低，阻尼氣體壓縮性大，精度低，阻尼效果差，低速不易控制，效果差，低速不易控制，難以實(shí)現(xiàn)高速、高精度的難以實(shí)現(xiàn)高速、高精度的連續(xù)軌跡控制連續(xù)軌跡控制 控制精度高，功率較大，能精控制精度高，功率較大，能精確定位，反應(yīng)靈敏，可實(shí)現(xiàn)確定位，反應(yīng)靈敏，可實(shí)現(xiàn)高速、高精度的連續(xù)軌跡控高速、高精度的連續(xù)軌跡控制，伺服特性好，控制系統(tǒng)制，伺服特性好，控制系統(tǒng)復(fù)雜復(fù)雜響應(yīng)速度響應(yīng)速度 很高很高 較高較高 很高很高結(jié)構(gòu)性能結(jié)構(gòu)性能及體積及體積 結(jié)構(gòu)適當(dāng)，

17、執(zhí)行機(jī)構(gòu)可標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)適當(dāng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可標(biāo)準(zhǔn)化、模擬化，易實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)。模擬化，易實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)。功率功率/質(zhì)量比大，體積小，質(zhì)量比大，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，密封問題較大結(jié)構(gòu)緊湊，密封問題較大 結(jié)構(gòu)適當(dāng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)適當(dāng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可標(biāo)準(zhǔn)化、模擬化，易實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)。模擬化，易實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)。功率功率/質(zhì)量比大，體積小，質(zhì)量比大，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，密封問題較小結(jié)構(gòu)緊湊，密封問題較小 伺服電動(dòng)機(jī)易于標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)構(gòu)伺服電動(dòng)機(jī)易于標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)構(gòu)性能好，噪聲低，電動(dòng)機(jī)一性能好，噪聲低，電動(dòng)機(jī)一般需配置減速裝置，除般需配置減速裝置，除DD電動(dòng)機(jī)外，難以直接驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)外，難以直接驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊，無密封問題結(jié)構(gòu)緊

18、湊，無密封問題安全性安全性 防爆性能較好，用液壓油作傳防爆性能較好，用液壓油作傳動(dòng)介質(zhì)，在一定條件下有動(dòng)介質(zhì)，在一定條件下有火災(zāi)危險(xiǎn)火災(zāi)危險(xiǎn) 防爆性能好，高于防爆性能好，高于1000kPa(10個(gè)大氣壓個(gè)大氣壓)時(shí)應(yīng)注意設(shè)備的時(shí)應(yīng)注意設(shè)備的抗壓性抗壓性 設(shè)備自身無爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)，設(shè)備自身無爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)，直流有刷電動(dòng)機(jī)換向時(shí)有火直流有刷電動(dòng)機(jī)換向時(shí)有火花，對(duì)環(huán)境的防爆性能較差花，對(duì)環(huán)境的防爆性能較差對(duì)環(huán)境的對(duì)環(huán)境的影響影響 液壓系統(tǒng)易漏油，對(duì)環(huán)境有污液壓系統(tǒng)易漏油，對(duì)環(huán)境有污染染 排氣時(shí)有噪聲排氣時(shí)有噪聲 無無在工業(yè)機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中器人中應(yīng)用范應(yīng)用范圍圍 適用于重載、低速驅(qū)動(dòng)，電液適用于重載、

19、低速驅(qū)動(dòng)，電液伺服系統(tǒng)適用于噴涂機(jī)器伺服系統(tǒng)適用于噴涂機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人和托運(yùn)機(jī)人、點(diǎn)焊機(jī)器人和托運(yùn)機(jī)器人器人 適用于中小負(fù)載驅(qū)動(dòng)、精度要適用于中小負(fù)載驅(qū)動(dòng)、精度要求較低的有限點(diǎn)位程序控求較低的有限點(diǎn)位程序控制機(jī)器人，如沖壓機(jī)器人制機(jī)器人，如沖壓機(jī)器人本體的氣動(dòng)平衡及裝配機(jī)本體的氣動(dòng)平衡及裝配機(jī)器人氣動(dòng)夾具器人氣動(dòng)夾具 適用于中小負(fù)載、要求具有較適用于中小負(fù)載、要求具有較高的位置控制精度和軌跡控高的位置控制精度和軌跡控制精度、速度較高的機(jī)器人，制精度、速度較高的機(jī)器人，如如AC伺服噴涂機(jī)器人、點(diǎn)伺服噴涂機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、裝焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、裝配機(jī)器人等配機(jī)器人等成本成本 液壓

20、元件成本較高液壓元件成本較高 成本低成本低 成本高成本高維修及使維修及使用用 方便，但油液對(duì)環(huán)境溫度有一方便，但油液對(duì)環(huán)境溫度有一定要求定要求電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其控制電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其控制機(jī)器人電動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是利用各種電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的力矩和力，直接或機(jī)器人電動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是利用各種電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的力矩和力，直接或間接地驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體以獲得機(jī)器人的各種運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。間接地驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體以獲得機(jī)器人的各種運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，要求有最大功率質(zhì)量比和扭矩慣量對(duì)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，要求有最大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高起動(dòng)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)器比、高起動(dòng)

21、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)量盡可能小的電動(dòng)機(jī)，尤其是人末端執(zhí)行器（手爪）應(yīng)采用體積、質(zhì)量盡可能小的電動(dòng)機(jī)，尤其是要求快速響應(yīng)時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)必須具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，并且要求快速響應(yīng)時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)必須具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，并且具有較大的短時(shí)過載能力。這是伺服電動(dòng)機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用的先具有較大的短時(shí)過載能力。這是伺服電動(dòng)機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用的先決條件。決條件。目前，由于高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、大轉(zhuǎn)矩、低慣量的交、直流伺服電動(dòng)機(jī)在工目前，由于高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、大轉(zhuǎn)矩、低慣量的交、直流伺服電動(dòng)機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用，一般負(fù)載業(yè)機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用

22、，一般負(fù)載1000N（相當(dāng)（相當(dāng)100kgf）以下的工）以下的工業(yè)機(jī)器人大多采用電伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。所采用的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)主要是業(yè)機(jī)器人大多采用電伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。所采用的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)主要是AC伺服電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和DC伺服電動(dòng)機(jī)。其中，交流伺服電動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)。其中，交流伺服電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)（機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)（DD）均采用位置閉環(huán)控制，）均采用位置閉環(huán)控制，一般應(yīng)用于高精度、高速度的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系一般應(yīng)用于高精度、高速度的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)多適用于對(duì)精度、速度要求不高的小型簡(jiǎn)易機(jī)器人開環(huán)系統(tǒng)中。交統(tǒng)多適用于對(duì)精度、速度要求不高的小型簡(jiǎn)易機(jī)器人開環(huán)系統(tǒng)中。交流伺服電動(dòng)機(jī)由于采用電子換向，無換向火花，在易燃易爆環(huán)境中得流伺服電動(dòng)機(jī)由于采用電子換向，無換向火花，在易燃易爆環(huán)境中得到了廣泛的使用。機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率范圍一般為到了廣泛的使用。機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率范圍一般為0.110kW。電驅(qū)動(dòng)的控制方法有兩種：電驅(qū)動(dòng)的控