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工業機器人是怎麼設計工作台的

發布時間:2024-05-25 20:29:55

⑴ 工業機器人的技術原理是什麼

工業機器人的技術原理:
機器人控制系統是機器人的大腦,是決定機器人功能和性能的主要因素。
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、在線操作提示和使用方便等特點。
關鍵技術包括:
(1)開放性模塊化的控制系統體系結構:採用分布式CPU計算機結構,分為機器人控制器(RC),運動控制器(MC),光電隔離I/O控制板、感測器處理板和編程示教盒等。機器人控制器(RC)和編程示教盒通過串口/CAN匯流排進行通訊。機器人控制器(RC)的主計算機完成機器人的運動規劃、插補和位置伺服以及主控邏輯、數字I/O、感測器處理等功能,而編程示教盒完成信息的顯示和按鍵的輸入。
(2)模塊化層次化的控制器軟體系統:軟體系統建立在基於開源的實時多任務操作系統Linux上,採用分層和模塊化結構設計,以實現軟體系統的開放性。整個控制器軟體系統分為三個層次:硬體驅動層、核心層和應用層。三個層次分別面對不同的功能需求,對應不同層次的開發,系統中各個層次內部由若干個功能相對對立的模塊組成,這些功能模塊相互協作共同實現該層次所提供的功能。
(3)機器人的故障診斷與安全維護技術:通過各種信息,對機器人故障進行診斷,並進行相應維護,是保證機器人安全性的關鍵技術。
(4)網路化機器人控制器技術:當前機器人的應用工程由單台機器人工作站向機器人生產線發展,機器人控制器的聯網技術變得越來越重要。控制器上具有串口、現場匯流排及乙太網的聯網功能。可用於機器人控制器之間和機器人控制器同上位機的通訊,便於對機器人生產線進行監控、診斷和管理。

⑵ 目前工業機器人常用的編程有哪些每種方法必須要做到那些內容

三種常見的工業機器人常用的編程:

A. 示教編程
B. 離線編程
C. 自主編程

1、示教編程

示教器是進行機器人的手動操縱、程序編寫、參數配置及監控用的手持裝置,也是最常打交道的機器人控制裝置。ABB機器人的示教器,如圖所示。

在示教器上,絕大多數的操作都是在觸摸屏上完成的,同時也保留了必要的按鈕與操作裝置。

2、離線編程

離線編程是在專門的軟體環境下,用專用或通用程序在離線情況下進行機器人軌跡規劃編程的一種方法。離線編程程序通過支持軟體的解釋或編譯產生目標程序代碼,最後生成機器人路徑規劃數據。


3、自主編程

自主編程技術是實現機器人智能化的基礎。自主編程技術應用各種外部感測器使得機器人能夠全方位感知真實焊接環境,識別焊接工作台信息,確定工藝參數。自主編程技術無需繁重的示教,減少了機器人的工作時間和工人的勞動時間,也無需根據工作台信息實時對焊接過程中的偏差進行糾正,大大提高了機器人的自主性和適應性而成為未來機器人發展的趨勢。

⑶ 工業機器人設計流程

機器人家上了解到,工業機器人是一種自動化程度很高的機械產品,其設計流程即應該符合機械產品設計的一般流程,又具有其特殊性。
這里主要討論工業機器人的機械繫統設計,並且關注的是其設計流程,工業機器人機械繫統的設計階段可大致分為總體設計和詳細設計。
機械繫統總體設計是機器人設計的關鍵階段,很大程度上決定了產品的技術性能、經濟指標、外觀造型。
總體結構設計可分為功能原理設計和結構總體設計兩個階段,主要內容包括功能設計、原理方案設計、總體布局、主要技術參數的確定及技術分析等內容。
對於機器人來說其機械繫統總體設計主要內容有:確定基本參數、選擇運動方式、手臂配置形式(構型)、驅動方式和機械結構設計等,具體如下:
(1) 根據機器人工作任務和目的來確定機器人本體的基本構型、驅動和控制方式、自由度數目。
(2) 根據機器人的共作任務、工作場地的空間布置等來確定機器人的工作空間。
(3) 根據機器人的工作任務來對機器人進行動作規劃、制定各自由度的工作節拍、分配各動作時間,初步確定各自由度的運動速度。
(4) 根據機器人的工作空間,初步確定機器人各部分(各臂)的長度尺寸。
(5) 對機器人進行初步受力分析,根據受力分析結果及各關節的運動速度, 選擇各關節驅動部件的基本參數(電動機和減速器的選型計算),對於速度較低的可以進行靜力( Statics)分析,對於速度較高的機械,各構件的慣性力影響比較大,要進行動力學分析(Dynamics)。
(6) 根據工作要求確定機器人的定位精度。定位精度取決於機器人的定位方式、運動速度、控制方式、機器人手臂的剛度等。
(7) 根據技術要求等確定各零件的材料和結構及加工工藝;然後驗算各構件的機械強度、驅動功率和最大負載重量,驗算機器人各關鍵部件的使用壽命。初步確定各構件的機械結構。
(8) 把機器人機械繫統總體設計編寫成文,編制技術(設計)任務書,並繪制系統總圖(草圖)、簡圖(草圖)。
經過以上過程,完成了機器人機械繫統的總體設計,接下來還需要對機器哦人機械繫統進行像是設計計算,過程如下:
(1) 對關鍵零部件的結構進行詳細設計,並對主要零部件結構、材料、關鍵工藝進行實驗。
(2) 編寫設計計算說明書,繪制主要零部件草圖。
(3) 全部零件設計及編制設計文件。 以上是工業機器人機械繫統設計的一般流程,通過本階段的設計和計算,可以初步確定機器人各構件的結構、材料、工藝的要求等,完成設計算及必要的實驗,完成編制全部構件的圖樣和設計文件。
此外,以上各步驟常需要互相配合、交叉進行。設計工作也需要多次修改,逐步逼近,一遍設計出技術先進可靠、經濟合理造型美觀的工業機器人。
在機器人的總體參數完成之後,就可以進行機器人驅動系統的設計計算了,驅動系統的設計除了確定驅動方式外,還需要確定驅動系統的具體參數。
在選擇伺服電機和精密減速之前,還需要清楚工業機器人對驅動電機的要求,以便根據要求選擇機器人的伺服電機和精密減速器,工業機器人對伺服電機的要求有:
(1) 快速性。伺服電動機從獲得指令信號到完成指令所要求的動作的時間要短。響應信號的時間越短,電機私服系統的靈敏性越高,快速響應性越好,一般是以伺服電機的機電時間常數的大小來說明伺服電動機快速響應的性能。
(2) 伺服電機的啟動轉矩與電動機本身慣量之比大。在機器人驅動負載時,要求機器人伺服電機驅動力矩大,轉動慣量小。
(3) 控制特性的連續性和直線性。隨著控制信號的變化,電動的轉速能夠連續的變化,有時候還需轉速與控制信號成正比或近似正比。
(4) 調速范圍寬。能應用與1:1000—1:10000的調速范圍。
(5) 體積小、質量小、軸向尺寸小。
(6) 能經受起苛刻的運行條件,可進行頻繁的正反轉和加減速運行,並能在短時間內有較好的過載能力。 機器人的減速器應具有剛度大、輸出轉矩高、減速比范圍大,回程間隙小、潤滑好等特點。 當前RV減速器、諧波減速器、擺線針輪減速器、行星齒輪減速器等均可以用於工業機器人,其中具有扁平結構的高精度減速器更符合工業機器人的要求而廣泛應用於工業機器人中。

⑷ 工業機器人機械繫統總體設計主要包括哪幾個方面的內容

1、開放性模塊化的控制系統體系結構:採用分布式CPU計算機結構,分為機器人控制器(RC),運動控制器(MC),光電隔離I/O控制板、感測器處理板和編程示教盒等。

2、模塊化層次化的控制器軟體系統:軟體系統建立在基於開源的實時多任務操作系統Linux上,採用分層和模塊化結構設計,以實現軟體系統的開放性。

3、機器人的故障診斷與安全維護技術:通過各種信息,對機器人故障進行診斷,並進行相應維護,是保證機器人安全性的關鍵技術。

4、網路化機器人控制器技術:當前機器人的應用工程由單台機器人工作站向機器人生產線發展,機器人控制器的聯網技術變得越來越重要。可用於機器人控制器之間和機器人控制器同上位機的通訊,便於對機器人生產線進行監控、診斷和管理。

(4)工業機器人是怎麼設計工作台的擴展閱讀:

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。出於擬人化的考慮,常將機器人本體的有關部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部(夾持器或末端執行器)和行走部(對於移動機器人)等。

⑸ 工業機器人的基本工作原理是什麼

工業機器人基本工作原理是示教運行:

示教也稱為引導,即用戶根據實際任務引導機器人並逐步進行操作;

機器人會自動記住在引導過程中的每個動作的位置,姿勢,運動參數和過程參數,並自動生成一個連續執行所有操作的程序;完成示教後,只需向機器人發出啟動命令,機器人便會准確地按照示教動作逐步完成所有操作。

工業機器人示教

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