2021郑州工业自动化展/工博会/机床展:工业机器人的组成

2021郑州工业自动化展/工博会/机床展:工业机器人的组成
2021年01月18日 15:06 郑州工业自动化展

一般来说,工业机器人由三大部分六个子系统组成。

三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。

六个子系统可分为机械结构系统、驱动系统、感知系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统。

工业机器人

一、机械结构系统

从机械结构上可以将工业机器人分为并联机器人和串联机器人。平行机器人的一个轴的运动不会改变另一个轴的坐标原点,而一个轴的运动会改变另一个轴的坐标原点。早期的工业机器人使用串联机构。并联机构是由至少两个独立的运动链连接动平台和固定平台的两个或两个以上自由度的闭环并联机构。该并联机构由手腕和手臂两部分组成。手臂的面积对空间有很大的影响,手腕是工具和被试之间的纽带。与串联机器人相比,并联机器人具有刚度高、结构稳定、承载能力强、微动精度高、运动载荷小等优点。在位置求解中,对串联机器人的正解比较容易,而对并联机器人的逆解比较容易。

二、驱动系统

驱动系统是为机械结构系统提供动力的装置。根据动力来源,驱动系统分为液压、气动、电气和机械四种。目前,只有大型重型机器人、平行加工机器人和一些特殊应用采用液压驱动的工业机器人。由于液压系统存在泄漏、噪声和低速不稳定等问题,导致动力单元体积庞大,造价昂贵。气动传动具有速度快、系统结构简单、维护方便、价格低廉等优点。但是气动装置的工作压力低,不易准确定位,一般用于工业机器人的末端执行器驱动。气动抓斗、旋转气缸和气动吸盘作为端部执行器,可用于抓斗和总成的中小负载部件。电力驱动是目前应用最广泛的驱动方式。它由于供电方便、响应快、驱动力大、信号检测、传输和处理方便,并且可以采用各种灵活的控制方式,驱动电机通常是步进电机或伺服电机。目前也采用直接驱动电机,但成本较高,控制比较复杂,与电机配套的减速器通常是谐波减速器、摆线针轮减速器或行星齿轮减速器。由于并联机器人对直线驱动的要求很高,直线电机在并联机器人领域得到了广泛的应用。

三、感知系统

机器人感知系统变换各种内部状态信息和环境信息的机器人信号数据和信息,机器人本身或机器人能理解和应用,视觉感知技术是工业机器人的一个重要方面,除了需要感知机械量相关的工作状态,如位移、速度和力量。视觉伺服系统将视觉信息作为反馈信号,用于控制和调整机器人的位置和姿态。机器视觉系统也被广泛应用于质量检测、工件识别、食品分拣和包装等领域。感知系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成。智能传感器的使用提高了机器人的移动性、适应性和智能化水平。

四、机器人-环境交互系统

机器人-环境交互系统是在外部环境中实现机器人与设备之间的交互和协调的系统。机器人与周边设备集成为一个功能单元,如制造单元、焊接单元、装配单元等。或者多个机器人可以整合成一个单一的功能单元来执行复杂的任务。

五、人机交互系统

人机交互系统是一种人与机器人进行交流和参与机器人控制的装置。例如:计算机标准终端、命令控制台、信息显示板、危险信号报警等。

六、控制系统

控制系统的任务是根据机器人的工作指令和传感器的反馈信号,控制机器人的执行器完成指定的运动和功能。如果机器人不具有信息反馈特性,则为开环控制系统;如果机器人具有信息反馈特性,则为闭环控制系统。按控制原理可分为工业控制系统、自适应控制系统和人工智能控制系统。按控制运动的形式可分为点位置控制和连续轨迹控制。

2021第17届郑州工博会

2021第17届郑州工业自动化展

2021第17届郑州机床展

5月20-23日

郑州国际会展中心

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