機(jī)電一體化技術(shù)(第2版)課件：工業(yè)機(jī)器人

典型機(jī)電一體化產(chǎn)品-工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人18.1工業(yè)機(jī)器人概述28.2典型工業(yè)機(jī)器人組成工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動(dòng)執(zhí)行工作，是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。

目前，工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等領(lǐng)域中。8.1工業(yè)機(jī)器人概述按控制方式分為以下四類：1）順序型。這類機(jī)器人擁有規(guī)定的程序動(dòng)作控制系統(tǒng)。2）沿軌跡作業(yè)型。這類機(jī)器人執(zhí)行某種移動(dòng)作業(yè)，如焊接、噴漆等。3）遠(yuǎn)距作業(yè)型。比如在月球上自動(dòng)工作的機(jī)器人。4）智能型。這類機(jī)器人具有感知、適應(yīng)及思維和人機(jī)通信機(jī)能；8.1.1工業(yè)機(jī)器人分類8.1.2工業(yè)機(jī)器人的基本組成及機(jī)能圖8-1機(jī)器人機(jī)能工業(yè)機(jī)器人應(yīng)具有運(yùn)動(dòng)機(jī)能、思維控制機(jī)能和檢測(cè)機(jī)能三大機(jī)能，如圖8-1所示。8.1.3工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)1）自由度。

自由度是指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，不包括末端執(zhí)行器的開合自由度。機(jī)器人自由度越多，其動(dòng)作越靈活，適應(yīng)性越強(qiáng)，但結(jié)構(gòu)也相應(yīng)越復(fù)雜。一般具有3～6個(gè)自由度即能滿足工作要求。2）定位精度和重復(fù)定位精度。

定位精度是指機(jī)器人末端執(zhí)行器的實(shí)際位置與目標(biāo)位置之間的偏差。

重復(fù)定位精度是指在同一環(huán)境、同一條件、同一目標(biāo)動(dòng)作、同一命令之下，機(jī)器人連續(xù)重復(fù)運(yùn)動(dòng)若干次時(shí)，其位置的分散情況，是關(guān)于精度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。3）作業(yè)范圍。作業(yè)范圍是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)手臂末端或手腕中心所能到達(dá)的所有點(diǎn)的集合，也稱為工作區(qū)域。圖8-2ABB品牌IRB260機(jī)器人作業(yè)范圍示意圖8.1.3工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)4）最大運(yùn)動(dòng)速度。

它與機(jī)器人握取重量、定位精度等參數(shù)有密切關(guān)系，同時(shí)也直接影響機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)周期。5）承載能力。

承載能力是指機(jī)器人在作業(yè)范圍內(nèi)的任何位姿上所能承受的最大質(zhì)量。8.1.3工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)8.2典型工業(yè)機(jī)器人組成8.2.1工業(yè)機(jī)器人本體圖8-3KUKA六自由度工業(yè)機(jī)器人1—機(jī)械人本體2—連接線纜3—機(jī)器人控制器4—手持式編程器8.2.1工業(yè)機(jī)器人本體圖8-4機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)8.2.2工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)圖8-5工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)組成框圖8.2.3工業(yè)機(jī)器人編程1.示教編程

“示教”就是機(jī)器人學(xué)習(xí)的過程，在這個(gè)過程中，操作者要手把手教會(huì)機(jī)器人做某些動(dòng)作。

機(jī)器人按照示教時(shí)記憶下來(lái)的程序展現(xiàn)這些動(dòng)作，就是“再現(xiàn)”過程。示教是機(jī)器人的一種編程方法，示教分為三個(gè)步驟：示教、存儲(chǔ)和再現(xiàn)。示教可分為在線示教方式和離線示教方式兩種。（1）在線示教-在現(xiàn)場(chǎng)直接對(duì)操作對(duì)象進(jìn)行的一種編程方法，常用的有：

1）人工引導(dǎo)示教。由有經(jīng)驗(yàn)的操作人員移動(dòng)機(jī)器人的末端執(zhí)行器，計(jì)算機(jī)記憶各自由度的運(yùn)動(dòng)過程。

2）輔助裝置示教。對(duì)一些人工難以牽動(dòng)的機(jī)器人，例如一些大功率或高減速比機(jī)器人，可以用特別的輔助裝置幫助示教。

3）示教盒。為了方便現(xiàn)場(chǎng)示教，一般工業(yè)機(jī)器人都配有示教盒，示教盒主要提供一些操作鍵、按鈕、開關(guān)等，其目的是能夠?yàn)橛脩艟幹瞥绦颉?.2.3工業(yè)機(jī)器人編程圖8-9ABB工業(yè)機(jī)器人示教盒8.2.3工業(yè)機(jī)器人編程（2）離線示教

離線示教是借助于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，對(duì)操作對(duì)象進(jìn)行的非在現(xiàn)場(chǎng)的示教操作。

離線示教的方式包括解析示教和任務(wù)示教。1）解析示教：將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)直接用于示教，并利用傳感技術(shù)進(jìn)行必要的修正。2）任務(wù)示教：指定任務(wù)，以及操作對(duì)象的位置、形狀，由控制系統(tǒng)自動(dòng)規(guī)劃運(yùn)動(dòng)路徑，任務(wù)示教是一種發(fā)展方向，具有較高的智能水平，目前仍處于研究中。8.2.3工業(yè)機(jī)器人編程

目前，工業(yè)機(jī)器人編程不像數(shù)控機(jī)床那樣有APT語(yǔ)言，機(jī)器人編程還沒有公認(rèn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各制造廠商有各自的機(jī)器人編程語(yǔ)言。8.2.3工業(yè)機(jī)器人編程2、機(jī)器人語(yǔ)言編程簡(jiǎn)介2.

ABB機(jī)器