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伯朗特機器人之工業(yè)機器人的主體和系統(tǒng)

時間:2022/11/26閱讀:833
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  伯朗特機器人之工業(yè)機器人的主體機械即機座和實行機構(gòu),包括大臂、小臂、腕部和手部,構(gòu)成的多自由度的機械系統(tǒng)。有的機器人另有行走機構(gòu)。工業(yè)機器人有6個自由度乃至更多腕部通常有1~3個活動自由度。

  驅(qū)動系統(tǒng)

  工業(yè)機器人的驅(qū)動系統(tǒng),按動力源分為液壓,氣動和電動三大類。依據(jù)需求也可由這三種范例組合并復(fù)合式的驅(qū)動系統(tǒng)?;蛘咄ㄟ^同步帶、輪系、齒輪等機械傳動機構(gòu)來間接驅(qū)動。驅(qū)動系統(tǒng)有動力裝置和傳動機構(gòu),用以實行機構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的動作,這三類根本驅(qū)動系統(tǒng)的各有特點,現(xiàn)在主流的是電動驅(qū)動系統(tǒng)。

  由于低慣量,大轉(zhuǎn)矩交、直流伺服電機及其配套的伺服驅(qū)動器(交換變頻器、直流脈沖寬度調(diào)制器)的普遍接納。這類系統(tǒng)不需能量轉(zhuǎn)換,運用方便,控制靈敏。大多數(shù)電機后面需安裝精細的傳動機構(gòu):減速器。其齒運用齒輪的速率轉(zhuǎn)換器,將電機的反轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的反轉(zhuǎn)數(shù),并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置,從而降低轉(zhuǎn)速,添加轉(zhuǎn)矩,當負載較大時,一味提升伺服電機的功率是很不劃算的,能夠在適宜的速率范疇內(nèi)通過減速器來進步輸出扭矩。伺服電機在低頻運轉(zhuǎn)下容易發(fā)熱和出現(xiàn)低頻振動,長時間和重復(fù)性的工作不利于確保其準確性、牢靠地運轉(zhuǎn)。精細減速電機的存在使伺服電機在一個適宜的速率下運轉(zhuǎn),加強機器體剛性的同時輸出更大的力矩。如今主流的減速器有兩種:諧波減速器和RV減速

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  控制系統(tǒng)

  機器人控制系統(tǒng)是機器人的大腦,是決定機器人功用和功能的主要要素。控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和實行機構(gòu)收回指令信號,并進行控制。工業(yè)機器人控制技術(shù)的主要任務(wù)便是控制工業(yè)機器人在工作空間中的活動范圍、姿勢和軌跡、動作的時間等。具有編程簡單、軟件菜單操縱、友好的人機交互界面、在線操縱提示和運用方便等特點。

  控制器系統(tǒng)是機器人的中心,外國有關(guān)公司對我國實驗緊密封閉。連年來隨著微電子技術(shù)的開展,微處置器的功能越來越高,而價錢則越來越便宜,現(xiàn)在市集上曾經(jīng)出現(xiàn)了1-2美金的32位微處置器。高性價比的微處置器為機器人控制器帶來了新的開展機會,使開辟低本錢、高功能的機器人控制器成為可能。為了使系統(tǒng)具有充足的運算與存儲能力,現(xiàn)在機器人控制器多接納較強的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片構(gòu)成。

  由于已有的通用芯片功用及功能上不可以滿足有些機器人系統(tǒng)在價錢、功能、集成度和接口等方面的要求,這就萌生了機器人系統(tǒng)對SoC(Systemon Chip)技能的需求,將特定的處置器與所需求的接口集成在一同,可簡化系統(tǒng)外圍電路的設(shè)計,減少系統(tǒng)尺寸,并低低成本。

  感知系統(tǒng)

  它是內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊的構(gòu)成,獲取內(nèi)部和外部的環(huán)境狀態(tài)中有意義的信息。

  內(nèi)部傳感器:用來檢測機器人本身狀態(tài)(如手臂間的角度)的傳感器,多為檢測位置和角度的傳感器。具體有:位置傳感器、位置傳感器、角度傳感器等。

  外部傳感器:用來檢測機器人所處環(huán)境(如檢測物體,距離物體的距離)及狀況(如檢測抓取的物體是否滑落)的傳感器。具體有距離傳感器、視覺傳感器、力覺傳感器等。

  智能傳感系統(tǒng)的使用提高了機器人的機動性,實用性和智能化的標準,人類的感知系統(tǒng)對外部世界信息是機器人靈巧的,然而,對于一些特許的信息,傳感器比人的系統(tǒng)更加有效。

  末端執(zhí)行器

  末端執(zhí)行器連接在機械手個關(guān)節(jié)上的部件,它一般用來抓取物體,與其他機構(gòu)連接并執(zhí)行需要的任務(wù)。機器人制造上一般不設(shè)計或出售末端執(zhí)行器,多數(shù)情況下,他們只提供一個簡單的抓持器。通常末端執(zhí)行器安裝在機器人6軸的法蘭盤上以完成給定環(huán)境中的任務(wù),如焊接,噴漆,涂膠以及零件裝卸等就是需要機器人來完成的任務(wù)。


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