第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人
一、工業(yè)機(jī)器人的組成、分類及編程方式
工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)、驅(qū)動(dòng)裝置和控制系統(tǒng)三部分組成。
操作機(jī)也稱執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由末端執(zhí)行器、手腕、手臂和機(jī)座組成。其功能與人的手臂相似。
驅(qū)動(dòng)裝置為操作機(jī)工作提供動(dòng)力，分為電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)三種類型。其執(zhí)行部件(伺服電動(dòng)機(jī)、液壓缸或氣缸)可以與操作機(jī)直接相連，也可以通過(guò)齒輪、鏈條和諧波減速器與操作機(jī)連接。
控制系統(tǒng)的功能是控制工業(yè)機(jī)器人按要求動(dòng)作，分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。目前，工業(yè)機(jī)器人多采用計(jì)算機(jī)控制。
工業(yè)機(jī)器人有多種分類方法：
(1)按坐標(biāo)形式分為直角坐標(biāo)式(代號(hào)PPP);圓柱坐標(biāo)式(代號(hào)RPP);球坐標(biāo)式(代號(hào)RRP);關(guān)節(jié)坐標(biāo)式(代號(hào)RRR)，又稱回轉(zhuǎn)坐標(biāo)式，分為垂直關(guān)節(jié)坐標(biāo)和平面(水平)關(guān)節(jié)坐標(biāo)。
(2)按驅(qū)動(dòng)方式分為電力驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)和氣壓驅(qū)動(dòng)。電力驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)元件可以是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。液壓驅(qū)動(dòng)可以獲得很大的抓取能力(可抓取高達(dá)上千牛力)，傳動(dòng)平穩(wěn)，防爆性好，動(dòng)作也較靈敏，但對(duì)密封性要求高，不宜于在高、低溫現(xiàn)場(chǎng)工作，需配備一套液壓系統(tǒng)。采用氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速、價(jià)格低;但由于空氣可壓縮而使工作速度穩(wěn)定性差，抓取力小(幾十牛力至百牛力)。
(3)按控制方式分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制。點(diǎn)位控制方式簡(jiǎn)單，適用于上下料、點(diǎn)焊、卸運(yùn)等作業(yè)。連續(xù)軌跡控制比較復(fù)雜，常用于焊接、噴漆和檢測(cè)的機(jī)器人中。
工業(yè)機(jī)器人有示教編程和語(yǔ)言編程兩種編程方式。示教編程又分為手把手示教編程和示教盒示教編程。適用于重復(fù)操作型，所面對(duì)的作業(yè)任務(wù)比較簡(jiǎn)單的機(jī)器人。語(yǔ)言編程方式適用于動(dòng)作復(fù)雜，操作精度要求高的工業(yè)機(jī)器人(如裝配機(jī)器人)。
一、工業(yè)機(jī)器人的組成、分類及編程方式
工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)、驅(qū)動(dòng)裝置和控制系統(tǒng)三部分組成。
操作機(jī)也稱執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由末端執(zhí)行器、手腕、手臂和機(jī)座組成。其功能與人的手臂相似。
驅(qū)動(dòng)裝置為操作機(jī)工作提供動(dòng)力，分為電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)三種類型。其執(zhí)行部件(伺服電動(dòng)機(jī)、液壓缸或氣缸)可以與操作機(jī)直接相連，也可以通過(guò)齒輪、鏈條和諧波減速器與操作機(jī)連接。
控制系統(tǒng)的功能是控制工業(yè)機(jī)器人按要求動(dòng)作，分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。目前，工業(yè)機(jī)器人多采用計(jì)算機(jī)控制。
工業(yè)機(jī)器人有多種分類方法：
(1)按坐標(biāo)形式分為直角坐標(biāo)式(代號(hào)PPP);圓柱坐標(biāo)式(代號(hào)RPP);球坐標(biāo)式(代號(hào)RRP);關(guān)節(jié)坐標(biāo)式(代號(hào)RRR)，又稱回轉(zhuǎn)坐標(biāo)式，分為垂直關(guān)節(jié)坐標(biāo)和平面(水平)關(guān)節(jié)坐標(biāo)。
(2)按驅(qū)動(dòng)方式分為電力驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)和氣壓驅(qū)動(dòng)。電力驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)元件可以是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。液壓驅(qū)動(dòng)可以獲得很大的抓取能力(可抓取高達(dá)上千牛力)，傳動(dòng)平穩(wěn)，防爆性好，動(dòng)作也較靈敏，但對(duì)密封性要求高，不宜于在高、低溫現(xiàn)場(chǎng)工作，需配備一套液壓系統(tǒng)。采用氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速、價(jià)格低;但由于空氣可壓縮而使工作速度穩(wěn)定性差，抓取力小(幾十牛力至百牛力)。
(3)按控制方式分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制。點(diǎn)位控制方式簡(jiǎn)單，適用于上下料、點(diǎn)焊、卸運(yùn)等作業(yè)。連續(xù)軌跡控制比較復(fù)雜，常用于焊接、噴漆和檢測(cè)的機(jī)器人中。
工業(yè)機(jī)器人有示教編程和語(yǔ)言編程兩種編程方式。示教編程又分為手把手示教編程和示教盒示教編程。適用于重復(fù)操作型，所面對(duì)的作業(yè)任務(wù)比較簡(jiǎn)單的機(jī)器人。語(yǔ)言編程方式適用于動(dòng)作復(fù)雜，操作精度要求高的工業(yè)機(jī)器人(如裝配機(jī)器人)。