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工業機器人中反饋裝置是什麼

發布時間:2022-11-29 05:08:32

⑴ 工業機器人的控制系統由什麼組成

工業機器人根據需要分為操控,程式控制,智能三類!大致由機械部分,(機體,機械手臂,行走部分,)動力部分,(步進電機,液壓系統,)控制部分,(電路,感知部分和微處理器,程序處理和數控及執行電路!)

⑵ 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。

⑶ 工業機器人工作原理

機器人的工作原理是一個比較復雜的問題。簡單地說,機器人的原理就是模仿人的各種肢體動作、思維方式和控制決策能力。從控制的角度,機器人可以通過如下四種方式來達到這一目標。
「示教再現」方式:它通過「示教盒」或人「手把手」兩種方式教機械手如何動作,控制器將示教過程記憶下來,然後機器人就按照記憶周而復始地重復示教動作,如噴塗機器人。
「可編程式控制制」方式:工作人員事先根據機器人的工作任務和運動軌跡編制控製程序,然後將控製程序輸入給機器人的控制器,起動控製程序,機器人就按照程序所規定的動作一步一步地去完成,如果任務變更,只要修改或重新編寫控製程序,非常靈活方便。大多數工業機器人都是按照前兩種方式工作的。
「遙控」方式:由人用有線或無線遙控器控制機器人在人難以到達或危險的場所完成某項任務。如防暴排險機器人、軍用機器人、在有核輻射和化學污染環境工作的機器人等。
「自主控制」方式:是機器人控制中最高級、最復雜的控制方式,它要求機器人在復雜的非結構化環境中具有識別環境和自主決策能力,也就是要具有人的某些智能行為。

⑷ 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

⑸ 工業機器人的組成結構

工業機器人在工業生產中能代替人做某些單調、頻繁和重復的長時間作業,或是危險、惡劣環境下的作業。機器人一般由驅動裝置、執行機構、檢測裝置和控制系統和復雜機械等組成。
驅動裝置。是驅使執行機構運動的機構,按照控制系統發出的指令信號,藉助於動力元件使機器人進行動作。工業機器人輸入的是電信號,輸出的是線、角位移量。如浙江瓦力機器人使用的驅動裝置主要是電力驅動裝置,如步進電機、伺服電機等,此外也有採用液壓、氣動等驅動裝置。
執行機構。即機器人本體,其臂部一般採用空間開鏈連桿機構,其中的運動副(轉動副或移動副)常稱為機器人高科技產物(18張)關節,關節個數通常即為機器人的自由度數。根據關節配置型式和運動坐標形式的不同,機器人執行機構可分為直角坐標式、圓柱坐標式、極坐標式和關節坐標式等類型。
控制系統。一種是集中式控制,即機器人的全部控制由一台微型計算機完成。另一種是分散(級)式控制,即採用多台微機來分擔機器人的控制,如當採用上、下兩級微機共同完成機器人的控制時,主機常用於負責系統的管理、通訊、運動學和動力學計算,並向下級微機發送指令信息;作為下級從機,各關節分別對應一個CPU,進行插補運算和伺服控制處理,實現給定的運動,並向主機反饋信息。
檢測裝置的作用。是實時檢測機器人的運動及工作情況,根據需要反饋給控制系統,與設定信息進行比較後,對執行機構進行調整,以保證機器人的動作符合預定的要求。

⑹ 工業機器人主要有哪幾部分組成各部分的作用是什麼

1、工業機器人的構造
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。主體即機座和執行機構,包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅動系統包括動力裝置和傳動機構,用以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。
2、工業機器人的分類
工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;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、俯仰和伸縮;關節型的臂部有多個轉動關節。
工業機器人按執行機構運動的控制機能,又可分點位型和連續軌跡型。點位型只控制執行機構由一點到另一點的准確定位,適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業;連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動,適用於連續焊接和塗裝等作業。
工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件,通過RS232串口或者乙太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。
示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅動系統,使執行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領動執行機構,按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時,工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時,控制系統從程序存儲器中檢出相應信息,將指令信號傳給驅動機構,使執行機構再現示教的各種動作。示教輸入程序的工業機器人稱為示教再現型工業機器人。
具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業機器人,能在較為復雜的環境下工作;如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能,即成為智能型工業機器人。它能按照人給的「宏指令」自選或自編程序去適應環境,並自動完成更為復雜的工作。

⑺ 工業機器人的發展與應用

工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。工業機器人是自動執行工作的機器裝置,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。 發展史1920年捷克作家卡雷爾·查培克在其劇本《羅薩姆的萬能機器人》中最早使用機器人一詞,劇中機器人 最早的關節機器人「Robot」這個詞的本意是苦力,即劇作家筆下的一個具有人的外表,特徵和功能的機器,是一種人造的勞力。它是最早的工業機器人設想。20世紀40年代中後期,機器人的研究與發明得到了更多人的關心與關注。50年代以後,美國橡樹嶺國家實驗室開始研究能搬運核原料的遙控操縱機械手,如圖0.2所示,這是一種主從型控制系統,主機械手的運動。系統中加入力反饋,可使操作者獲知施加力的大小,主從機械手之間有防護牆隔開,操作者可通過觀察窗或閉路電視對從機械手操作機進行有效的監視,主從機械手系統的出現為機器人的產生為近代機器人的設計與製造作了鋪墊。1954年美國戴沃爾最早提出了工業機器人的概念,並申請了專利。該專利的要點是藉助伺服技術控制機器人的關節,利用人手對機器人進行動作示教,機器人能實現動作的記錄和再現。這就是所謂的示教再現機器人。現有的機器人差不多都採用這種控制方式。1959年UNIMATION公司的第一台工業機器人在美國誕生,開創了機器人發展的新紀元。UNIMATION的VAL(very advantage language)語言也成為機器人領域最早的編程語言在各大學及科研機構中傳播,也是各個機器人品牌的最基本範本。其機械結構也成為行業的模板。其後,UNIMATION公司被瑞士STAUBLI收購,並利用STAUBLI的技術優勢,進一步得以改良發展。日本第一台機器人由KAWASAKI從UNIMATION進口,並由kawasaki模仿改進在國內推廣。特點戴沃爾提出的工業機器人有以下特點:將數控機床的伺服軸與遙控操縱器的連桿 工業機器人機構聯接在一起,預先設定的機械手動作經編程輸入後,系統就可以離開人的輔助而獨立運行。這種機器人還可以接受示教而完成各種簡單的重復動作,示教過程中,機械手可依次通過工作任務的各個位置,這些位置序列全部記錄在存儲器內,任務的執行過程中,機器人的各個關節在伺服驅動下依次再現上述位置,故這種機器人的主要技術功能被稱為「可編程」和「示教再現」。1962年美國推出的一些工業機器人的控制方式與數控機床大致相似,但外形主要由類似人的手和臂組成。後來,出現了具有視覺感測器的、能識別與定位的工業機器人系統。[1]工業機器人最顯著的特點有以下幾個:(1)可編程。生產自動化的進一步發展是柔性啟動化。工業機器人可隨其工作環境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性製造過程中能發揮很好的功用,是柔性製造系統中的一個重要組成部分。(2)擬人化。工業機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業機器人還有許多類似人類的「生物感測器」,如皮膚型接觸感測器、力感測器、負載感測器、視覺感測器、聲覺感測器、語言功能等。感測器提高了工業機器人對周圍環境的自適應能力。(3)通用性。除了專門設計的專用的工業機器人外,一般工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性。比如,更換工業機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執行不同的作業任務。(4)工業機器技術涉及的學科相當廣泛,歸納起來是機械學和微電子學的結合-機電一體化技術。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環境信息的各種感測器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智慧,這些都是微電子技術的應用,特別是計算機技術的應用密切相關。因此,機器人技術的發展必將帶動其他技術的發展,機器人技術的發展和應用水平也可以驗證一個國家科學技術和工業技術的發展水平。當今工業機器人技術正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強的對作業環境的自適應能力的方向發展。當前,對全球機器人技術的發展最有影響的國家是美國和日本。美國在工業機器人技術的綜合研究水平上仍處於領先地位,而日本生產的工業機器人在數量、種類方面則居世界首位。構造分類工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構,包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅動系統包括動力裝置和傳動機構,用以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。工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;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、俯仰和伸縮;關節型的臂部有多個轉動關節。工業機器人按執行機構運動的控制機能,又可分點位型和連續軌跡型。點位型只控制執行 工業機器人機構由一點到另一點的准確定位,適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業;連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動,適用於連續焊接和塗裝等作業。工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件,通過RS232串口或者乙太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅動系統,使執行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領動執行機構,按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時,工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時,控制系統從程序存儲器中檢出相應信息,將指令信號傳給驅動機構,使執行機構再現示教的各種動作。示教輸入程序的工業機器人稱為示教再現型工業機器人。具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業機器人,能在較為復雜的環境下工作;如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能,即成為智能型工業機器人。它能按照人給的「宏指令」自選或自編程序去適應環境,並自動完成更為復雜的工作。應用工業機器人在工業生產中能代替人做某些單調、頻繁和重復的長時間作業,或是危險、惡劣環境下的作業,例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、塗裝、塑料製品成形、機械加工和簡單裝配等工序上,以及在原子能工業等部門中,完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。20世紀50年代末,美國在機械手和操作機的基礎上,採用伺服機構和自動控制等技術,研製出有通用性的獨立的工業用自動操作裝置,並將其稱為工業機器人;60年代初,美國研製成功兩種工業機器人,並很快地在工業生產中得到應用;1969年,美國通用汽車公司用21台工業機器人組成了焊接轎車車身的自動生產線。此後,各工業發達國家都很重視研製和應用工業機器人。由於工業機器人具有一定的通用性和適應性,能適應多品種中、小批量的生產,70年代起,常與數字控制機床結合在一起,成為柔性製造單元或柔性製造系統的組成部分。

⑻ 工業機器人常用的傳動裝置有哪一些類型

工業機器人常用的傳動裝置:軸承、齒輪、減速器、帶傳動、纜繩
軸承作用:支撐機械旋轉體,用以降低設備在傳動過程中的機械載荷摩擦系數,影響著機器人運轉平穩性,重復定位精度,動作精確度。
直齒輪或斜齒輪作用:為機器人提供了密封的、維護成本低的動力傳遞,它們應用於機器人手腕;
大直徑的轉盤齒輪作用:用於大型機器人的基座關節,用以提供高剛度來傳遞高轉矩;
雙齒輪驅動作用:被用來提供主動的預緊力,常被應用於大型龍門式機器人和軌道機器人;
蝸輪蝸桿作用:被應用於低速機器人或機器人的末端執行器中。
行星齒輪作用:降低轉速增大扭矩和降低負載/電機的轉動慣量比,常應用於伺服電機、步進電機與直流電機等傳動系統;
減速器:減速機是工業機器人三大重要構件之一。
同步帶傳動作用:常用於兩個減速機之間,同步帶傳動的帶輪和傳動帶之間沒有相對滑動,能夠保證嚴格的傳動比。
纜繩作用:使驅動器布置在機器人機座附近,從而提高動力學效率,多用於多關節柔性手爪。

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