A. 4.工業機器人系統是一種集硬體與軟體於一體的新型 。硬體涉及 與 。軟體則是
工業機器人系統是一種集硬體和軟體於一體,硬體涉及伺服電機、伺服控制器、軸控制單元、比例閥、穩壓閥以及計量泵等;而軟體則是專業軟體,比如DURR系列為3D-onsite\Intouch\Eco-Screen等,ABB系列則為Rob-studio等。
B. 工業機器人控制系統的基本原理是什麼
工業生產技術正向著自動化、智能化和綠色化的方向快速發展,越來越多的人工生產環節被機械結構所代替。科技的高速發展使得智能生產在工業生產中占據的比重更大,而工業機器人這種面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置越發閃亮於工業領域的舞台。機器人是近幾十年發展起來的一種高科技自動生產設備。它能自動執行工作,靠自身動力和控制能力來實現各種功能。
機器人的系統結構 一台通用的工業機器人,按其功能劃分,一般由 3 個相互關連的部分組成:機械手總成、控制器、示教系統,機械手總成是機器人的執行機構,它由驅動器、傳動機構、機器人臂、關節、末端操作器、以及內部感測器等組成。它的任務是精確地保證末端操作器所要求的位置,姿態和實現其運動。
控制器是機器人的神經中樞。它由計算機硬體、軟體和一些專用電路構成,其軟體包括控制器系統軟體、機器人專用語言、機器人運動學、動力學軟體、機器人控制軟體、機器人自診斷、白保護功能軟體等,它處理機器人工作過程中的全部信息和控制其全部動作。
機器人機械手的控制 當一台機器人機械手的動態運動方程已給定。
C. 工業機器人的控制器包括哪幾個部分
隨著中國製造業轉型步伐的加快,機器人的使用越來越頻繁,作為工廠里的技術工程師必需了解機器人的相關技術,那麼通用機器人由什麼部件組成呢?
機器人作為一個系統,它由如下部件構成:
機械手或移動車:這是機器人的主體部分,由連桿,活動關節以及其它結構部件構成,使機器人達到空間的某一位置。如果沒有其它部件,僅機械手本身並不是機器人。
末端執行器:連接在機械手最後一個關節上的部件,它一般用來抓取物體,與其他機構連接並執行需要的任務。機器人製造上一般不設計或出售末端執行器,多數情況下,他們只提供一個簡單的抓持器。末端執行器安裝在機器人上以完成給定環境中的任務,如焊接,噴漆,塗膠以及零件裝卸等就是少數幾個可能需要機器人來完成的任務。通常,末端執行器的動作由機器人控制器直接控制,或將機器人控制器的信號傳至末端執行器自身的控制裝置(如PLC)。
工業機器人由哪些主要部件組成呢?
驅動器:驅動器是機械手的「肌肉」。常見的驅動器有伺服電機,步進電機,氣缸及液壓缸等,也還有一些用於某些特殊場合的新型驅動器,它們將在第6章進行討論。驅動器受控制器的控制。
感測器:感測器用來收集機器人內部狀態的信息或用來與外部環境進行通信。機器人控制器需要知道每個連桿的位置才能知道機器人的總體構型。人即使在完全黑暗中也會知道胳膊和腿在哪裡,這是因為肌腱內的中樞神經系統中的神經感測器將信息反饋給了人的大腦。大腦利用這些信息來測定肌肉伸縮程度進而確定胳膊和腿的狀態。對於機器人,集成在機器人內的感測器將每一個關節和連桿的信息發送給控制器,於是控制器就能決定機器人的構型。機器人常配有許多外部感測器,例如視覺系統,觸覺感測器,語言合成器等,以使機器人能與外界進行通信。
控制器:機器人控制器從計算機獲取數據,控制驅動器的動作,並與感測器反饋信息一起協調機器人的運動。假如要機器人從箱櫃里取出一個零件,它的第一個關節角度必須為35°,如果第一關節尚未達到這一角度,控制器就會發出一個信號到驅動器(輸送電流到電動機),使驅動器運動,然後通過關節上的反饋感測器(電位器或編碼器等)測量關節角度的變化,當關節達到預定角度時,停止發送控制信號。對於更復雜的機器人,機器人的運動速度和力也由控制器控制。機器人控制器與人的小腦十分相似,雖然小腦的功能沒有人的大腦功能強大,但它卻控制著人的運動。
處理器:處理器是機器人的大腦,用來計算機器人關節的運動,確定每個關節應移動多少和多遠才能達到預定的速度和位置,並且監督控制器與感測器協調動作。處理器通常就是一台計算機(專用)。它也需要擁有操作系統,程序和像監視器那樣的外部設備等。
軟體:用於機器人的軟體大致有三塊。第一塊是操作系統,用來操作計算機。第二塊是機器人軟體,它根據機器人運動方程計算每一個關節的動作,然後將這些信息傳送到控制器,這種軟體有多種級別,從機器語言到現代機器人使用的高級語言不等。第三塊是例行程序集合和應用程序,它們是為了使用機器人外部設備而開發的(例如視覺通用程序),或者是為了執行特定任務而開發的。
機器人在其工作區域內可以達到的最大距離。器人可按任意的姿態達到其工作區域內的許多點(這些點稱為靈巧點)。然而,對於其他一些接近於機器人運動范圍的極限線,則不能任意指定其姿態(這些點稱為非靈巧點)。說明:運動范圍是機器人關節長度和其構型的函數。
精度:精度是指機器人到達指定點的精確程度說明:它與驅動器的解析度以及反饋裝置有關。大多數工業機器人具有0.001英寸或更高的精度。
重復精度:重復精度是指如果動作重復多次,機器人到達同樣位置的精確程度。舉例:假設驅動機器人到達同一點100次,由於許多因素會影響機器人的位置精度,機器人不可能每次都能准確地到達同一點,但應在以該點為圓心的一個圓區范圍內。該圓的半徑是由一系列重復動作形成的,這個半徑即為重復精度。說明:重復精度比精度更為重要,如果一個機器人定位不夠精確,通常會顯示一固定的誤差,這個誤差是可以預測的,因此可以通過編程予以校正。舉例:假設一個機器人總是向右偏離0.01mm,那麼可以規定所有的位置點都向左偏移0.01mm英寸,這樣就消除了偏差。說明:如果誤差是隨機的,那它就無法預測,因此也就無法消除。重負精度限定了這種隨機誤差的范圍,通常通過一定次數地重復運行機器人來測定
D. kuka工業機器人系統組成有哪些
1、驅動系統: kuka機器人運行起來的傳動裝置,如電機、皮帶;
2、機械結構系統: 由機身、手臂、末端操作器三大件組成的一個多自由度的機械繫統;
3、感受系統: 由內部感測器模塊和外部感測器模塊組成,獲取內部和外部環境狀態的信息。
4、機器人-環境交互系統: 實現工業機器人與外部環境中的設備相互聯系和協調的系統。如操控機床、行走軸;
5、人-機交互系統: 是操作人員參與kuka機器人進行聯系的裝置,示教器、模擬軟體;
6、控制系統: 根據kuka機器人的作業指令程序以及從感測器反饋回來的信號支配機器人的執行機構去完成規定的運動和功能,如控制櫃。
E. 工業機器人基本主要構成部分有哪些是什麼驅動的
機器人目前是典型的機電一體化產品,一般由機械本體、控制系統、感測器、驅動器和輸入/輸出系統介面等五部分組成。為對本體進行精確控制,感測器應提供機器人本體或其所處環境的信息,控制系統依據控製程序產生指令信號,通過控制各關節運動坐標的驅動器,使各臂桿端點按照要求的軌跡、速度和加速度,以一定的姿態達到空間指定的位置。驅動器將控制系統輸出的信號變換成大功率的信號,以驅動執行器工作。
1.機械本體
機械本體,是機器人賴以完成作業任務的執行機構,一般是一台機械手,也稱操作器、或操作手,可以在確定的環境中執行控制系統指定的操作。典型工業機器人的機械本體一般由手部(末端執行器)、腕部、臂部、腰部和基座構成。機械手多採用關節式機械結構,一般具有6個自由度,其中3個用來確定末端執行器的位置,另外3個則用來確定末端執行裝置的方向(姿勢)。機械臂上的末端執行裝置可以根據操作需要換成焊槍、吸盤、扳手等作業工具。
2.控制系統
控制系統是機器人的指揮中樞,相當於人的大腦功能,負責對作業指令信息、內外環境信息進行處理,並依據預定的本體模型、環境模型和控製程序做出決策,產生相應的控制信號,通過驅動器驅動執行機構的各個關節按所需的順序、沿確定的位置或軌跡運動,完成特定的作業。從控制系統的構成看,有開環控制系統和閉環控制系統之分;從控制方式看有程序控制系統、適應性控制系統和智能控制系統之分。
3.驅動器
驅動器是機器人的動力系統,相當於人的心血管系統,一般由驅動裝置和傳動機構兩部分組成。因驅動方式的不同,驅動裝置可以分成電動、液動和氣動三種類型。驅動裝置中的電動機、液壓缸、氣缸可以與操作機直接相連,也可以通過傳動機構與執行機構相連。傳動機構通常有齒輪傳動、鏈傳動、諧波齒輪傳動、螺旋傳動、帶傳動等幾種類型。
4.感測器
感測器是機器人的感測系統,相當於人的感覺器官,是機器人系統的重要組成部分,包括內部感測器和外部感測器兩大類。內部感測器主要用來檢測機器人本身的狀態,為機器人的運動控制提供必要的本體狀態信息,如位置感測器、速度感測器等。外部感測器則用來感知機器人所處的工作環境或工作狀況信息,又可分成環境感測器和末端執行器感測器兩種類型.
前者用於識別物體和檢測物體與機器人的距離等信息,後者安裝在末端執行器上,檢測處理精巧作業的感覺信息。常見的外部感測器有力覺感測器、觸覺感測器、接近覺感測器、視覺感測器等。
5. 輸入/輸出系統介面:為了與周邊系統及相應操作進行聯系與應答,還應有各種通訊介面和人機通信裝置。
F. 工業機器人總體機械結構由哪幾部分各部分的功能
工業機器人由主體,驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體寄幾做和執行機構,包括臂部,腕不合手不由在機器人還有行走機構。大多數工業機器人有36個月動自由度,其中腕部通常有一至三個運動自然多驅動系統包括動力裝置和傳奇傳動機制,用於使執行機構產生相應的動作。控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號,並進行控制。工業機器人安壁布的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部,可研三個直角坐標移動圓柱坐標型的臂部可作升降,回轉和伸縮動作球坐標型的臂部能回轉撫養和伸縮關節型的臂部有多個轉動關節。
G. 工業機器人控制櫃按鈕的作用
工業機器人的控制櫃的 特點
我們知道工業機器人系統主要由機器人(機械)本體、機器人控制器、示教器等組成。
IRC5工業機器人控制器
下面以我比較熟悉的ABB工業機器人IRC5控制器說說工業機器人的控制櫃的特點、組成和作用。首先先說一下工業機器人的控制櫃的特點,
首先工業機器人的控制櫃的要求是要保證安全,一般應用了電子限位開關和safeMove TM技術兼顧了安全性和靈活性的 同時縮小了佔地面積,在人機協作方面都有很好的表現。其次是控制櫃進行控制時高速精準能夠提升工業機器人執行任務的效率,工業機器人控制櫃以先進動態建模技術為基礎,可對機器人性能實現自動優化。
通過QuickMove TM 和TrueMove TM技術能夠縮短節拍時間並提高路徑精度。IRC5使用的技術可以使機器人動作具有遇見性,增強了運行性能。一般工業機器人控制器的控制精度可達正負0.01mm。再次是其防護等級可達IP67防護等級(對液態 和固態微顆粒的防護能力)。
可在比較惡劣的工作環境和高負荷高頻率的節拍下工作。對於ABB工業機器人控制櫃的主動安全(Active safety)和被動安全(Passitive safety)功能可最大化地保證操作人員、機器人和其他財產的安全。最後,IRC5控制櫃能夠兼容各種規格電源電壓,廣泛適應各類環境條件。可以與其他生產設備實現互聯互通,支持大部分主流工業網路,可形成強大的聯網能力。其具有的遠程監測技術的遠程服務,可迅速完成故障檢測,並提供機器人狀態終生實時監測,能夠顯著提高生產效率。
2、工業機器人的控制櫃的硬體組成。
那麼工業機器人控制器一般有主電源、計算機供電單元、計算機控制模塊(計算機主體部分)、輸入和輸出板(I/O板)、用戶連接埠、示教器接線端(Flexpendant)介面、各軸計算機板、各軸伺服電機的驅動單元等組成。一個工業機器人控制系統最多包含36個驅動單元,那麼一個驅動模塊最多包含9個驅動單元,可處理6個內部軸和2個普通周或者附加軸,這要根據機器人的型號來確定。
控制櫃的硬體組成
工業機器人控制櫃內的標准硬體主要有控制模塊,其主要包含控制操縱器動作的主要計算機,包括RAPID的執行和信號處理。一個控制模塊可以連接至1~4個驅動模塊。驅動模塊包含電子設備的模塊,它可為操縱器的電機供電,驅動模塊最多可以包含9個驅動單元,每個單元控制一個操縱器關節,標准工業機器人有6個軸因此有六個關節,所以每個工業機器人操縱器通常使用一個驅動模塊。
H. 工業機器人主要由哪幾部分組成各部分的作用是什麼
機器人由三大部分六個子系統組成。三大部分是機械部分、感測部分和控制部分。六個子系統是驅動系統、機械結構系統、感受系統、機器人一環境交換系統、人機交換系統和控制系統。
驅動系統,要使機器人運作起來,各需各個關節即每個運動自由度安置傳動裝置。這就是驅動系統。驅動系統可以是液壓傳動、氣壓傳動、電動傳動、或者把它們結合起來應用綜合系統,可以是直接驅動或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動進行間接傳動。
機械結構傳動,工業機器人的機械結構系統由機座、手臂、末端操作器三大部分組成,每一個大件都有若干個自由度的機械繫統。若基座不具備行走,則構成行走機器人;若基座不具備行走及彎腰,則構成單機器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端操作器是直接裝在手腕上的一個重要部件,它可以是二手指或多手指的手抓,也可以是噴漆槍、焊具等作業工具。
感受系統由內部感測器模塊和外部感測器模塊組成,用以獲得內部和外部環境狀態中有意義的信息。智能感測器的使用提高了機器人的機動性、適應性和智能化的水準。人類的感受系統對感知外部世界信息是極其靈巧的,然而,對於一些特殊的信息,感測器比人類的感受系統更有效。
機器人一環境交換系統是現代工業機器人雨外部環境中的設備互換聯系和協調的系統。工業機器人與外部設備集成為一個功能單元,如加工單元、焊接單元、裝配單元等。當然,也可以是多台機器人、多台機床或設備、多個零件存儲裝置等集成為一個去執行復雜任務的功能單元。
人工交換系統是操作人員與機器人控制並與機器人聯系的裝置,例如,計算機的標准終端,指令控制台,信息顯示板,危險信號報警器等。該系統歸納起來分為兩大類:指令給定裝置和信息顯示裝置。
控制系統的任務是根據機器人的作業指令程序以及感測器反饋回來的信號支配機器人的執行去完成規定的運動和功能。假如工業機器人不具備信息反饋特徵,則為開環控制系統;若具備信息反饋特徵,則為閉環控制系統。根據控制原理,控制系統可分為程序控制系統、適應性控制系統和人工智慧控制系統。根據控制運行的形式,控制系統可分為點位控制和軌跡控制。
I. 工業機器人主要控制技術有哪些
工業機器人控制技術的主要任務就是控制工業機器人在工作空間中的運動位置,姿態和軌跡、操作順序及動作的時間等。具有編程簡單、軟體菜單操作、友好的人機交互界面等特點。對機器人驅動系統的測試的一個重點就是電機響應測試,這具體可參考致遠電子的電機測試系統。