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工业机器人机械传动部分

工业机器人控制系统组成及典型结构

工业机器人控制系统组成及典型结构一、工业机器人控制系统所要达到的功能机器人控制系统是机器人的重要组成部分，用于对操作机的控制，以完成特定的工作任务，其基本功能如下： 1、记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。 2、示教功能：离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种。 3、与外围设备联系功能：输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。 4、坐标设置功能：有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。 5、人机接口：示教盒、操作面板、显示屏。 6、传感器接口：位置检测、视觉、触觉、力觉等。 7、位置伺服功能：机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。 8、故障诊断安全保护功能：运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。二、工业机器人控制系统的组成 1、控制计算机：控制系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32 位、64 位等如奔腾系列CPU 以及其他类型CPU 。 2、示教盒：示教机器人的工作轨迹和参数设定，以及所有人机交互操作，拥有自己独立的 CPU 以及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。 3、操作面板：由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本功能操作。 4、硬盘和软盘存储存：储机器人工作程序的外围存储器。 5、数字和模拟量输入输出：各种状态和控制命令的输入或输出。 6、打印机接口：记录需要输出的各种信息。 7、传感器接口：用于信息的自动检测，实现机器人柔顺控制，一般为力觉、触觉和视觉传感器。 8、轴控制器：完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。 9、辅助设备控制：用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。 10 、通信接口：实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。 11 、网络接口 1) Ethernet 接口：可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC 通信，数据传输速率高达 10Mbit/s ，可直接在PC 上用windows 库函数进行应用程序编程之后，支持TCP/IP 通信协议，通过Ethernet 接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。

十大优秀工业机器人系统集成商分析

十大优秀工业机器人系统集成商分析十大优秀工业机器人系统集成商分析工业机器人产业是一个集系统集成、先进制造和精密配套融合一体的产业，是一个需要技术、制造、研发沉淀经验的行业。从我国机器产业链发展来看，由于受核心技术限制等多方面因素影响，我国工业机器人产业目前获得突破的主要为系统集成领域。国内一些领先企业从集成应用开始，主要借助对国内市场需求、服务等优势，逐渐脱颖而出，取得了不错的市场成绩。笔者对获得2013年十大优秀工业机器人系统集成商的发展概况及主要产品进行了简单归纳分析，以飨读者。 1、佛山市利迅达机器人系统有限公司（简称：利迅达）佛山市利迅达机器人系统有限公司是从事机器人系统自动化集成和工业智能化设备研发、生产的高科技企业。公司筹备于2008年，于2010年4月正式成立，经过数年迅猛增长，已发展成为华南地区乃至国内规模最大，实力最强的专业工业机器人应用系统集成商。

利迅达与欧州多家高技术企业的机器人系统研发生产企业战略合作，令利迅达由一开始就在一个国际级的高起点上，再根据中国市场实际，研发出一系列具自有知识产权的全新意念的金属产品表面处理综合系统。其中“机器人打磨拉丝系统”被评为2011年广东省高新技术产品；“机器人智能化焊接系统”被评为2012年广东省高新技术产品。公司为顺德区百家智能制造工程试点示范企业，在2013年被认定为国家级高新技术企业。 2、厦门思尔特机器人系统有限公司（简称：思尔特）思尔特创建于2004年6月，位于厦门集美灌南工业区，是厦门市高新技术企业。思尔特多年来为中联、徐工、柳工、厦工、龙工、玉柴等多家国内大中型企业服务，设计制造出技术先进的机器人系统。 2009年，思尔特在上海成立全资子公司上海思尔特机器人科技有限公司，针对冲压机、折弯机、压铸机、弯管机、热锻机等机床的自动上下料生产线的研发、设计、制造。 2010年，思尔特决定打造西南区制造基地，于2010年7月注册成立全资子公司成都思尔特机器人科技有限公司。成都思尔特是西南地区首家专业机器人系统集成商，具有年集成200套机器人系统的能力，主营方向为汽车零部件及薄板焊接的机器人应用。 3、无锡丹佛数控装备机械科技有限公司（简称：丹佛）无锡丹佛数控装备机械科技有限公司成立于2010年，现阶段主要经营项目分别为：abb工业机器人、韩国现代工业机器人、焊接机器人、搬运机器人、涂装机器人、机床上下料机器人、码垛机器人、焊接机器人、机器人取毛刺等等，同时为客户提供夹具设计制造及交钥匙工程。丹佛又与几家大型的融资企业签订战略合作合伙，为那些有订单有市场而没有太多

工业机器人的基本参数和性能指标知识讲解

工业机器人的基本参数和性能指标

工业机器人的基本参数和性能指标表示机器人特性的基本参数和性能指标主要有工作空间、自由度、有效负载、运动精度、运动特性、动态特性等。 (1)工作空间（Work space）工作空间是指机器人臂杆的特定部位在一定条件下所能到达空间的位置集合。工作空间的性状和大小反映了机器人工作能力的大小。理解机器人的工作空间时，要注意以下几点： 1)通常工业机器人说明书中表示的工作空间指的是手腕上机械接口坐标系的原点在空间能达到的范围，也即手腕端部法兰的中心点在空间所能到达的范围，而不是末端执行器端点所能达到的范围。因此，在设计和选用时，要注意安装末端执行器后，机器人实际所能达到的工作空间。 2)机器人说明书上提供的工作空间往往要小于运动学意义上的最大空间。这是因为在可达空间中，手臂位姿不同时有效负载、允许达到的最大速度和最大加速度都不一样，在臂杆最大位置允许的极限值通常要比其他位置的小些。此外，在机器人的最大可达空间边界上可能存在自由度退化的问题，此时的位姿称为奇异位形，而且在奇异位形周围相当大的范围内都会出现自由度进化现象，这部分工作空间在机器人工作时都不能被利用。 3)除了在工作守闻边缘，实际应用中的工业机器人还可能由于受到机械结构的限制，在工作空间的内部也存在着臂端不能达到的区域，这就是常说的空洞或空腔。空腔是指在工作空间内臂端不能达到的完全封闭空间。而空洞是指在沿转轴周围全长上臂端都不能达到的空间。

(2)运动自由度是指机器人操作机在空间运动所需的变量数，用以表示机器人动作灵活程度的参数，一般是以沿轴线移动和绕轴线转动的独立运动的数目来表示。自由物体在空间自六个自由度（三个转动自由度和三个移动自由度）。工业机器人往往是个开式连杆系，每个关节运动副只有一个自由度，因此通常机器人的自由度数目就等于其关节数。机器人的自由度数目越多，功能就越强。日前工业机器人通常具有4—6个自由度。当机器人的关节数（自由度）增加到对末端执行器的定向和定位不再起作用时，便出现了冗余自由度。冗余度的出现增加了机器人工作的灵活型，但也使控制变得更加复杂。工业机器人在运动方式上，总可以分为直线运动（简记为P）和旋转运动（简记为R）两种，应用简记符号P和R可以表示操作机运动自由度的特点，如RPRR表示机器人操作机具有四个自由度，从基座开始到臂端，关节运动的方式依次为旋转-直线-旋转-旋转。此外，工业机器人的运动自由度还有运动范围的限制。 (3)有效负载(Payload) 有效负载是指机器人操作机在工作时臂端可能搬运的物体重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作机的负荷能力。机器人在不同位姿时，允许的最大可搬运质量是不同的，因此机器人的额定可搬运质量是指其臂杆在工作空间中任意位姿时腕关节端部都能搬运的最大质量。

简易机器人设计制作活动方案

简易机器人设计制作活动方案发布者：章初发布时间：2012-2-12 20:00:23 [设计思路] 机器人科学知识是一项很适合在少年儿童中开展的，并深受学生喜爱的活动项目。机器人制作兴趣小组活动意在培养学生对机器人的兴趣，让学生了解和掌握机器人是如何感知光信号的；学习LOGO语言，学会会编写简单LOGO程序指挥机器人做预定动作，并利用所掌握的知识和技能制作出沿轨迹行走机器人。活动采用分组合作研究制作方式，小组成员分工协作（2人一个小组）。教师作为活动的组织者，充分调动学生参与活动的积极性，注重培养每一个学生的科学思维能力；活动设计始终以学生为主体，有意识的进行多学科的融合与渗透，使活动具有综合性，从而培养学生良好的科学素质。 [活动目标] 1、组装富有个性的机器人； 2、学会编写程序，调试并运行机器人程序； 3、运用乐高机器人套件设计、制作自己的轨迹机器人，并进行比赛。 4、在活动中提高学生的观察、分析、动手、创造能力，培养他们的参与、竞争、实践、协作意识。 [活动对象、时间] 对象：初中学生8—10人时间：1、利用暑假时间组织夏令营活动。 2、每周六上午进行兴趣小组活动。 [活动内容] 拼装乐高机器人，编写程序，调试机器人运行。 [活动方法] 演示、讲授、讨论、实践操作、小组合作 [活动准备] 一、9797 蓝牙套装(已有)

二、9648 蓝牙配件套装4套每套价格1350.00 三、9698 FLL（智能交通）价格1980.00 四、赛台（自制）赛台的内部尺寸长为1143mm、宽2362mm，四周装有边框，高为100mm，如图所示。边框内侧为黑色，所有外侧和内侧边框均采用防火板。

工业机器人系统集成市场现状与特点

工业机器人系统集成市场现状与特点目前大多数国内机器人厂商业务集中于此，竞争激烈从产业链的角度看，机器人本体（单元）是机器人产业发展的基础，而下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。只有机器人裸机是不能完成任何工作的，需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。系统集成方案解决商处于机器人产业链的下游应用端，为终端客户提供应用解决方案，其负责工业机器人软件系统开发和集成，是工业机器人自动作业的重要构成。在我国，系统集成商多是从国外购臵机器人整机，根据不同行业或客户的需求，制定符合生产需求的解决方案。系统集成想从小做大规模并不容易。系统集成企业的工作模式是非标准化的，从销售人员拿订单到项目工程师根据订单要求进行方案设计，再到安装调试人员到客户现场进行安装调试，最后交给客户使用，不同行业的项目都会有其特殊性，很难完全复制。如果专注于某个领域，可以获得较高的行业壁垒，但这个壁垒也使系统集成企业很难跨行业去扩张，其规模也很难上去。尽管存在诸多障碍，近年来国内还是涌现一批系统集成行业的佼佼者。国际机器人系统集成企业主要有kuka、abb、发那科、科马、锐驰机器人、徕斯等。国内涉足下游集成应用领域的上市公司包括新松机器人、博实股份、天奇股份、广州数控、埃斯顿等，其中新松机器人为国内最大的系统集成商，主要从事工业机器人及自动化成套装备系统的研发、制造。新三板公司有伯朗特、林克曼、拓斯达等。机器集成产业现状机器人系统集成商作为中国机器人市场上的主力军，普遍规模较小，年产值不高，面临强大的竞争压力。根据GGII的数据显示，截至2014年9月，中国机器人相关企业428家，其中系统集成商就占88%，并且从相关市场数据来看，现阶段国内集成商规模都不大，销售收入1个亿以下的企业占大部分，能做到5个亿的就是行业的佼佼者，10个亿以上的全国范围屈指可数。一般工业是指非汽车行业。目前汽车行业的自动化程度比较高，供应商体系相对稳定。而一般工业的自动化改造需求相对旺盛。全球工业机器人集成从应用角度看“搬运”占比最高。全球工业机器人销量中，半数机器人用于搬运应用。搬运应用中又可以按照应用场景不同分为拾取装箱、注塑取件、机床上下料等。按照应用来分，占比前三的应用为搬运50%，焊接28%，组装9%。现阶段工业机器人系统集成有如下特点： 1)不能批量复制系统集成项目是非标准化的，每个项目都不一样，不能100%复制，因此比较难上规模。能上规模的一般都是可以复制的，比如研发一个产品，定型之后就

工业机器人技术课后题答案

第一章课后习题： 3、说明工业机器人的基本组成及各部分之间的关系。答：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。六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人－环境交互系统、人机交互系统和控制系统。各部分之间的关系可由下图表明： 4、简述工业机器人各参数的定义：自由度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。答：自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)的开合自由度。重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力, 可以用标准偏差这个统计量来表示, 它是衡量一列误差值的密集度(即重复度)。工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合, 也叫工作区域。工作速度一般指工作时的最大稳定速度。承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最

大质量。承载能力不仅指负载, 而且还包括了机器人末端操作器的质量。第二章课后习题： 1、答：工业上的机器人的手一般称之为末端操作器, 它是机器人直接用于抓取和握紧(吸附)专用工具(如喷枪、扳手、焊具、喷头等)进行操作的部件。具有模仿人手动作的功能, 并安装于机器人手臂的前端。大致可分为以下几类: (1) 夹钳式取料手；(2) 吸附式取料手；(3) 专用操作器及转换器；(4) 仿生多指灵巧手。 4、答：R关节是一种翻转(Roll)关节。B关节是一种折曲(Bend)关节。Y关节是一种偏转(Yaw)关节。具有俯仰、偏转和翻转运动, 即RPY运动。 5、答：行走机构分为固定轨迹式和无固定轨迹式。无固定轨迹式又分为与地面连续接触（包括轮式和履带式）和与地面间断接触（步行式）。轮式在平地上行驶比较方便，履带式可以在泥泞道路上和沙漠中行驶。步行式有很大的适应性, 尤其在有障碍物的通道(如管道、台阶或楼梯)上或很难接近的工作场地更有优越性。第三章课后习题：

ABB 机器人简单操作指南

ABB机器人简单操作指南 1 机器人主要由以下两部分组成控制柜机械手控制柜和机械手之间由两条电缆连接可以用示教器或位于控制柜上的操作盘来控制机械手,见下图 2 机械手下图显示了机械手上不同的轴的可移动的方向

3 控制柜下图显示了控制柜的主要部分示教器操作盘主开关驱动磁盘 4 操作盘下图描述了操作盘的功能电机开按钮及指示灯操作模式选择开关急停,如果按下请拉出来工作时间计数器,显示机械手的工作时间电机开在电机开状态,机器人的电机被激活,Motors On按钮保持常亮. 常亮准备执行程序快速闪烁(4Hz) 机器人没有校准或选择计数器没有更新.电机已经打开. 慢速闪烁(1Hz)一个保护停机被激活,电机关闭.

工作模式自动(生产模式) 在这个模式下,当运行准备就绪后,不能用控制杆手动移动机器人工作模式手动减速运行(程序模式) 在机器人工作区域里面对其编程时候.也用于在电机关状态设置机器人. 工作模式手动全速(选择,测试模式) 用来在全速情况下运行程序急停当按下按钮时,无论机器人处于什么状态都立即停止.要重新启动需将按钮恢复工作时间计数器显示机械手工作的时间 5 示教器见下图控制运行使能设备显示屏控制杆急停按钮手动慢速运行:打开手动慢速运行窗口编程: 打开编程及测试窗口

输入/输出:打开输入输出窗口,用来手动操作输入输出信号其它:打开其它窗口如系统参数,维护,生产及文件管理窗口. 停止: 停止程序执行对比度: 调节显示屏的对比度菜单键: 按下后显示包含各种命令的菜单功能键: 按下后直接选择各种命令动作单元: 按下后手动慢速运行机器人或其它机械元件动作形式: 按下后选择怎样手动慢速运行机器人,再定位或直线动作形式: 轴-轴移动. 1=轴1-3, 2=轴4-6 增加: 增加手动慢速运行开/关列表: 按下后将指针从一个窗口移到另一个窗口(通常由双画线分开) 返回/翻页: 按下翻页或返回上级菜单删除: 删除选中的参数确认: 按下输入数据

工业机器人新型开发软件介绍

工业机器人新型最新开发软件介绍

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MOTOMAN机器人新型最新开发软件介绍发布日期：2013-02-03 编辑者：力生机械随着全球工业化进程的不断推进,工业机器人已经在越来越多的行业发挥着举足轻重的作用。为了适应不断发展的工业需求，MOTOMAN机器人（力生机械）不断创新，不断完善，满足用户的多元化需求。 MOTOMAN机器人作为全球市场占有率领先的机器人，已广泛应用于社会生活各领域，尤以制造业为更多。一直以来，为广大MOTOMAN机器人用户所熟知的最新开发软件仅有Motocom32一种，虽然Motocom32功能强大，编程简单，但还是不能满足某些用户的特殊需求。尤其是大专院校、科研院所等，对机器人的应用，有更多的创新，对机器人最新开发功能要求也就更具多样性。本文介绍了传统的Motocom32通讯软件和MOTOMAN机器人的两款新型最新开发软件，MotoPlus和Pendant customization。这两款新软件都是在机器人内部运行的，用户不需要了解机器人内部的原理或代码，就可以把自己编写的程序嵌入到机器人内，方便实现外部设备与机器人的数据交互，以及示教盒的客户化界面的编写。传统的Motocom32介绍 Motocom32是在电脑上运行的，用于计算机与机器人控制柜之间进行数据传输的软件。计算机与控制柜之间可以使用RS232串口通信也可以使用以太网通信。该套软件，既提供现成的应用程序供用户使用，又提供动态链接库等文件供用户最新开发。只要具备基本的VC或VB知识就可以掌握最新开发方法，每一种功能都提供现成的函数供用户直接调用。用户通过这些函数，可以建立计算机与控制柜的通讯连接，可以读取机器人的当前信息和状态，可以实现对机器人的控制，启动指定的机器人程序，控制机器人的运动等。用户可以根据自己的不同需求，把对机器人的控制集成到自己的系统软件中或单独开发机器人监控软件。图1为Motocom32在工业生产现场的应用示例。生产现场的机器人可以通过网线连入工厂的局域网内，在不同地方的PC都能通过Motocom32软件监测机器人生产状态和报警

工业机器人基础复习题知识讲解

1、机器人安应用类型可以分为工业机器人、极限作业机器人和娱乐机器人。2﹑机器人按照控制方式可分为点位控制方式、连续轨迹控制方式、力（力矩）控制方式和智能控制方式。 3、工业机器人的坐标形式主要有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。 4、直角坐标机器人的工作范围是长方形形状；圆柱坐标机器人的工作范围是圆柱体形状；球坐标机器人的工作范围是球面一部分状。 5、工业机器人的参考坐标系主要有关节坐标系、工具参考坐标系、全局参考系坐标系。 6、工业机器人的传动机构是向手指传递运动和动力，该机构根据手指的开合动作特点可以分为回转型和移动型。 7、吸附式取料手靠吸附力取料，根据吸附力的不同分为磁吸附和气吸附两种。 8、气吸附式取料手是利用吸盘内的压力和大气压之间的压力差而工作。按形成压力差的方法，可分为真空吸盘吸附、气流负压气吸附、挤压排气负压气吸附几种。 9、手臂是机器人执行机构的重要部件，它的作用是支待手腕并将被抓取的工件运送到指定位置上，一般机器人的手臂有3个自由度，即手臂的伸缩升降及横向移动、回转运动和复合运动。 10、机器人的底座可分为固定式和移动式两种。 11、谐波齿轮传动机构主要有柔轮、刚轮和波发生器三个主要零件构成。 12、谐波齿轮通常将刚轮装在输入轴上，把柔轮装在输出轴上，以获得较大的齿轮减速比。 13、机器人的触觉可以分为接触觉、接近觉、压觉、滑觉和力觉五种。 14、机器人接触觉传感器一般由微动开关组成，根据用途和配置不同，一般用于探测物体位置，路径和安全保护。二、选择题 1、世界上第一台工业机器人是（B ） A、Versatran B、Unimate C、Roomba D、AIBO 2、通常用来定义机器人相对于其它物体的运动、与机器人通信的其它部件以及运动部件的参考坐标系是（ C ） A、全局参考坐标系 B、关节参考坐标系 C、工具参考坐标系 D、工件参考坐标系 3、用来描述机器人每一个独立关节运动参考坐标系是（ B ） A、全局参考坐标系 B、关节参考坐标系 C、工具参考坐标系 D、工件参考坐标系 4、夹钳式取料手用来加持方形工件，一般选择（A ）指端。 A、平面 B、V型 C、一字型 D、球型 5、夹钳式取料手用来加持圆柱形工件，一般选择（ B ）指端。 A、平面 B、V型 C、一字型 D、球型 6、夹钳式手部中使用较多的是（ D ） A、弹簧式手部 B、齿轮型手部 C、平移型手部 D、回转型手部 7、平移型传动机构主要用于加持（ C ）工件。

工业机器人内部结构及基本组成原理详解

工业机器人内部结构及基本组成原理详解工业机器人详解你对工业机器人有着什么样的了解？关于工业机器人，我们过去也反反复复推送了很多的文章，在这一次，我们将尝试解决有关---在工业环境中使用的最常见的机器人和作业时经常会遇到的问题。关于工业机器人定义什么可以被认为是一个工业机器人？什么不能被称为工业机器人？工业机器人直到最近才能避开这种混乱。不是在工业环境中使用的每个机电设备都可以被认为是机器人。根据国际标准组织的定义，工业机器人是一种可编程的三自由度或多轴自动控制的可编程多用途机械手。这几乎是在谈论工业机器人时被接受的定义。工业机器人自中年以来发生了什么变化？越来越多的工程师和企业家正在寻找越来越多的机器人技术，帮助在工业环境中优化工作流程的方式。随着时代的发展和机器人技术的进步，机器人手臂必须为诸如仓储中使用的群组AGV等新手铺路。我们经常说典型的工业机器人由工具，工业机器人手臂，控制柜，控制面板，示教器以及其他外围设备组成。那么这些是什么？这些部分通常都在一起，控制柜类似于机器人的大脑。控制面板和示教器构成用户环境。工具（也称为末端执行器）是为特定任务设计的设备（例如焊接或喷涂）。机器人手臂基本上是移动工具的

东西。但并不是每个工业机器人都像一个手臂。不同机器人有不同类型的结构。控制面板--- 操作员使用控制面板来执行一些常规任务。（例如：改变程序或控制外围设备）。应用“机器人工人” --------- 什么时候应该使用工业机器人而不是人工？相信这个问题大家思考的次数并不少了。理想情况下，这应该是双赢的。想快速看到效果，你需要知道什么是别人最不喜欢的工作。想得最多的是那些重复的，乏味的工作，需要从工作人员那边进行大量单调的行动，这个思考是正确的，因为正是如此，例如从一个输送机到另一个输送机。如果总是相同的任务，您可以使用专门针对您的需求量身定制的自动化解决方案。工厂的工作处理需要越来越灵活，在这些情况下，正确的解决方案是：可以试用用于不同任务的可重新编程的机器人进行任务操作。此外，就是那些对人类工作有害的任务。（例如：用危险化学品进行表面处理，这是在有害环境中工作。在许多情况下，长期使用机器人比聘用工人更聪明和便宜。）当然，还有的是人类难以操作的工作。（例如：举或搬运重物或在不适合人类生活的条件下工作。）同样，在许多这些情况下，可以应用特定的自动化解决方案。然而，如果任务需要灵活性处理，还需要考虑要用到的机器人。以下是最常见的机器人应用程序列表：电弧焊、部件、涂层、去毛刺、压铸、造型、物料搬运、选择、码垛、打包、绘画、点焊、运输，仓储关于工业机器人的

工业机器人分类本体结构及技术指标

工业机器人分类、本体结构和技术指标 “工业机器人”专项技能培训——杜宇英属哥伦比亚大学（UBC）博士大连大华中天科技有限公司CEO 主要内容一、常用运动学构型二、机器人的主要技术参数三、机器人常用材料四、机器人主要结构五、机器人的控制系统一、常用运动学构形 1、笛卡尔操作臂优点：很容易通过计算机控制实现，容易达到高精度。缺点：妨碍工作, 且占地面积大, 运动速度低, 密封性不好。 ①焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装配、贴标、喷码、打码、（软仿型）喷涂、目标跟随、排爆等一系列工作。 ②特别适用于多品种，便批量的柔性化作业，对于稳定，提高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和产品的快速更新换代有着十分重要的作用。 2、铰链型操作臂（关节型）关节机器人的关节全都是旋转的, 类似于人的手臂,工业机器人中最常见的结构。它的工作范围较为复杂。 ①汽车零配件、模具、钣金件、塑料制品、运动器材、玻璃制品、陶瓷、航空等的快速检测及产品开发。 ②车身装配、通用机械装配等制造质量控制等的三坐标测量及误差检测。 ③古董、艺术品、雕塑、卡通人物造型、人像制品等的快速原型制作。 ④汽车整车现场测量和检测。 ⑤人体形状测量、骨骼等医疗器材制作、人体外形制作、医学整容等。 3、SCARA操作臂 SCARA机器人常用于装配作业, 最显著的特点是它们在x-y平面上的运动具有较大的柔性, 而沿z轴具有很强的刚性, 所以, 它具有选择性的柔性。这种机器人在装配作业中获得了较好的应用。 ①大量用于装配印刷电路板和电子零部件 ②搬动和取放物件，如集成电路板等 ③广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域. ④搬取零件和装配工作。

工业机器人结构设计

1绪论 1.1工业机器人概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力。从某种意义上说它也是机器进化过程的产物，它是工业以及非工业领域的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。机械手是模仿人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。工业机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率；可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全

生产，尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，由它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，工业机械手在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。工业机械手的结构形式开始比较简单专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的应用。 1.2工业机器人的组成和分类 1.2.1工业机器人的组成机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等组成。各系统相互之间的关系如方框图1.1所示。图1.1机器人组成系统

详细解析工业机器人控制系统

详细解析工业机器人控制系统什么是机器人控制系统如果仅仅有感官和肌肉，人的四肢还是不能动作。一方面是因为来自感官的信号没有器官去接收和处理，另一方面也是因为没有器官发出神经信号，驱使肌肉发生收缩或舒张。同样，如果机器人只有传感器和驱动器，机械臂也不能正常工作。原因是传感器输出的信号没有起作用，驱动电动机也得不到驱动电压和电流，所以机器人需要有一个控制器，用硬件坨和软件组成一个的控制系统。机器人控制系统的功能是接收来自传感器的检测信号，根据操作任务的要求，驱动机械臂中的各台电动机就像我们人的活动需要依赖自身的感官一样，机器人的运动控制离不开传感器。机器人需要用传感器来检测各种状态。机器人的内部传感器信号被用来反映机械臂关节的实际运动状态，机器人的外部传感器信号被用来检测工作环境的变化。所以机器人的神经与大脑组合起来才能成一个完整的机器人控制系统。机器人的运动控制系统包含哪些方面？执行机构----伺服电机或步进电机；驱动机构----伺服或者步进驱动器；控制机构----运动控制器，做路径和电机联动的算法运算控制；控制方式----有固定执行动作方式的，那就编好固定参数的程序给运动控制器；如果有加视觉系统或者其他传感器的，根据传感器信号，就编好不固定参数的程序给运动控制器。机器人控制系统的基本功能 1.控制机械臂末端执行器的运动位置（即控制末端执行器经过的点和移动路径）； 2.控制机械臂的运动姿态（即控制相邻两个活动构件的相对位置）； 3.控制运动速度（即控制末端执行器运动位置随时间变化的规律）； 4.控制运动加速度（即控制末端执行器在运动过程中的速度变化）；

工业机器人的结构与组成

. ..工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作；如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能，即成为智能型工业机器人。它能按照人给的“宏指令”自选或自编程序去适应环境，并自动完成更为复杂的工作。

工业机器人简介

工业机器人论文专业：机电一体化班级：机电093039

摘要：工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。键词关：工业机器人；由来

1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词，剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想。 20世纪40年代中后期，机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。50年代以后，美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手，如图所示，这是一种主从型控制系统，主机械手的运动。系统中加入力反馈，可使操作者获知施加力的大小，主从机械手之间有防护墙隔开，操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视，主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。 1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1959年第一台工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元特点戴沃尔提出的工业机器人有以下特点:将数控机床的伺服轴与遥控操纵器的连杆机构联接在一起，预先设定的机械手动作经编程输入后，系统就可以离开人的辅助而独立运行。这种机器人还可以接受示教而完成各种简单的重复动作，示教过程中，机械手可依次通过工作任务的各个位置，这些位置序列全部记录在存储器内，任务的执行过程中，机器人的各个关节在伺服驱动下依次再现上述位置，故这种机器人的主要技术功能被称为“可编程”和“示教再现”。

《工业机器人技术基础》课程试卷C卷

xxxxxxxxx职业学院 xxxxxx学年第xx学期期末考试《工业机器人技术基础》课程试卷C卷（适用于工业机器人技术专业）考试形式：闭卷答题时间：90 分钟一、填空题（1～10题，每空1分，共20分） 1．工业机器人是由、电动机、减速机和组成的，用于从事工业生产，能够自动执行工作指令的机械装置。 2. 目前，国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下和发那科。欧系中主要有德国的、CLOOS、瑞士的、意大利的COMAU，英国的Autotech Robotics。 3. 按作业任务的不同，工业机器人通常可以分为焊接、、装配、、喷涂等类型机器。4．机器人运动学是研究末端执行器的位置和姿态与之间的关系，而与产生该位姿所需的无关。 5. 在机器人学科里经常用和来描述空间机器人的位姿。 6. 机器人臂部是为了让机器人的末端执行器达到任务所要求的。机器人腕部是臂部和手部的连接部件，起支承手部和改变手部的作用。 7. 夹钳式是工业机器人最常用的一种手部形式。夹钳式一般由、驱动装置、和支架等组成。 8. 目前应用于工业机器人的减速器产品主要有三类，分别是、RV减速器和三大类。 9. 机器人控制系统按其控制方式可分为、主从控制系统、。 10. 机器人语言系统包括三个基本状态：、编辑状态、。二、选择题（11～20题，每小题2分，共20分） 11．（）是指机器人末端执行器的实际位置和目标位置之间的偏差，由机械误差、控制算法与系统分辨率等部分组成。 A. 定位精度 B. 作业范围 C. 重复定位精度 D. 承载能力12．下列所述的（）项为水平多关节机器人。 A. Versatran B. SCARA C. Unimate D. PUMA562 13. 刚体在三维空间中的位姿可用（）来描述。 A. 由位置矢量和方向余弦阵组成的3x4矩阵 B. 由位置矢量组成的3x1矩阵 C. 由位置矢量和方向余弦阵组成的4x4矩阵 D. 由方向余弦阵组成的3x3矩阵14．坐标变换中相对固系或动系的变换说法正确的有（）。 A. 若相对固系变换则变换矩阵需依次右乘 B. 若相对动系变换则变换矩阵需依次左乘 C. 相对固系或动系变换其矩阵相乘顺序不变 D. 若相对动系变换则变换矩阵需依次右乘 15. D-H法规定：{n}系变换到{n+1}系的核心变换步骤为：（）。 A. z n转→z n移→x n移→x n转 B. z n转→x n转→z n移→x n移 C. z n移→x n移→z n转→x n转 D. x n转→z n转→z n移→x n移 16. 对选择工业机器人传感器需要考虑的因素表述错误的有（）。 A. 传感器选择需要考虑其灵敏度、线性度 B. 传感器选择仅需要考虑其价格和响应时间 C. 传感器选择需要考虑其分辨率、重复性 D. 传感器选择需要考虑其测量范围、测量精度 17. 假设检测角度精度为0.1，则增量式光电编码器的透光缝隙数不少于（）。 A. 500； B. 1800； C. 3600； D.无法确定。 18. 下列传感器不可归类于机器人外部传感器的有（）。 A. 触觉传感器 B. 应力传感器 C. 接近度传感器 D. 力学传感器 19. 新型机器人控制器应具有不属于（）项所描述的特色。 A. 系统结构开放 B. 模块化设计合理 C. 任务划分有效 D. 实时性少任务要求 20 工业机器人常用的编程方式是：（）。 A. 示教编程和离线编程 B.示教编程和在线编程 C. 在线编程和离线编程 D.示教编程和软件编程

简易机器人的基本动作与发声

《简易机器人的基本动作与发声》教学设计一、教学内容分析：通用技术选修模块“简易机器人制作”第三章第五节《简易机器人的基本动作与发声》（地质版）主要在学生掌握了机器人基本运动原理后，开始学习如何使用电机运动语句和电机停止语句实现对机器人的运动控制。本节是学生有通用技术课理论部分进入具体技术实践的起始，对于学生真正了解通用技术的意义具有重要作用，也是激起学生兴趣的一节课程。通过对本课学习使学生开始实践、敢于实践。教材中在简单明确基本行走动作需要控制的电机及其基本动作形式后，进入控制语句介绍部分，首先是电机运行语句指明标准语句格式同时对具体参数内容进行列表说明，“做一做”明确了实践操作步骤以及演示结果，通过对程序的分析加深学生的理解（电机停止语句和发声语句的学习部分教材结构与电机运行语句基本同）。“操作与思考”将知识进行延伸和扩展。教材其中插入了一项综合程序---走近似四边形。经过一节课的训练，最后“讨论交流”“技术实习”内化学生运用知识的能力，巩固本节课程内容。二、教学对象分析：高二年级学生通过高一对通用技术课程必修部分的学习，具有进行设计制作过程的基本素质和能力。通过本学期在前面课程的学习对机器人基本动作原理有所掌握，认识到机器人的各种动作以及功能是通过编程来实现的。其中个别学生具有计算机编程基础，但大多数学生还没有基础过语言编程，而且学生的动手能力不同，所以在教学的过程中要注意从基础开始，由教师指导进行操作，掌握操作基本步骤后通过自主的探究活动，进一步理解编程语言的内在含义并进行灵活应用。三、教学目标

1．理解机器人运动的原理。学会电机控制和发声语句。 2．编程训练使学生的思维的逻辑严谨 3．使学生在探索中促进知识学习。在活动中通过自主学习、合作探究，提高解决实际问题的能力、团结协作能力以及表达的能力。教学重点：机器人对简单程序的执行。教学难点：是机器人达到预期执行效果。四、教学策略及媒体运用在教学过程中强化《技术与设计2》中的设计的一般流程以及评价过程。通过语句的学习以及实践操作消除学生对简易机器人制作的陌生感，熟练简易机器人制作的熟练性，通过边学习边实践边讨论的方式，促进学生对知识的理解和掌握。给学生创造探究性学习的机会，激发学生的学习兴趣以及探索精神。五、教学准备： ⑴Pallbo教学机器人 ⑵机器人教学平台（实验室计算机，电工工具等）六、教学过程：

《工业机器人》复习题

《工业机器人》一、填空题 1、按坐标形式分类，机器人可分为、、球坐标型和四种基本类型。 2、作为一个机器人，一般由三个部分组成，分别是、和。 3、机器人主要技术参数一般有、、、重复定位精度、、承载能力及最大速度等。 4、自由度是指机器人所具有的的数目，不包括的开合自由度。 5、机器人分辨率分为和，统称为。 6、重复定位精度是关于的统计数据。 7、根据真空产生的原理真空式吸盘可分为、和等三种基本类型。 8、机器人运动轨迹的生成方式有、、和空间曲线运动。 9、机器人传感器的主要性能指标有、、、重复性、、分辨率、响应时间和抗干扰能力等。 10、自由度是指机器人所具有的的数目。 11、机器人的重复定位精度是指。 12、机器人的驱动方式主要有、和三种。 13、机器人上常用的可以测量转速的传感器有测速发电机和增量式码盘。 14、机器人控制系统按其控制方式可以分为控制方式、控制方式和控制方式。 15、按几何结构分划分机器人分为：串联机器人、并联机器人。二、单项选择题(请在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案。) 1、工作范围是指机器人或手腕中心所能到达的点的集合。 A 机械手 B 手臂末端 C 手臂 D 行走部分。

2、机器人的精度主要依存于、控制算法误差与分辨率系统误差。 A传动误差 B 关节间隙 C机械误差 D 连杆机构的挠性 3、滚转能实现360°无障碍旋转的关节运动，通常用来标记。 A R B W C B D L 4、RRR型手腕是自由度手腕。 A 1 B 2 C 3 D 4 5、真空吸盘要求工件表面、干燥清洁，同时气密性好。 A 粗糙 B 凸凹不平 C 平缓突起 D平整光滑 6、同步带传动属于传动，适合于在电动机和高速比减速器之间使用。 A 高惯性 B 低惯性 C 高速比 D 大转矩 7、机器人外部传感器不包括传感器。 A 力或力矩 B 接近觉 C 触觉 D 位置 8、手爪的主要功能是抓住工件、握持工件和工件。 A 固定 B 定位 C 释放 D 触摸。 9、机器人的精度主要依存于、控制算法误差与分辨率系统误差。 A传动误差 B 关节间隙 C机械误差 D 连杆机构的挠性 10、机器人的控制方式分为点位控制和。 A 点对点控制 B点到点控制 C 连续轨迹控制 D 任意位置控制 11、焊接机器人的焊接作业主要包括。 A 点焊和弧焊 B 间断焊和连续焊 C 平焊和竖焊 D气体保护焊和氩弧焊 12、作业路径通常用坐标系相对于工件坐标系的运动来描述。 A 手爪 B 固定 C 运动 D工具 13、谐波传动的缺点是。 A扭转刚度低 B 传动侧隙小 C惯量低 D 精度高 14、机器人三原则是由谁提出的。（D） A 森政弘 B 约瑟夫·英格伯格 C 托莫维奇 D 阿西莫夫 15、当代机器人大军中最主要的机器人为：（A） A 工业机器人 B 军用机器人 C 服务机器人 D 特种机器人 16、手部的位姿是由哪两部分变量构成的？（B）

简单机器人设计原理

智能机器人设计概念现在的科学技术突飞猛进，尤其是在计算机这方面得到了更快的发展，人们在计算机这方面做出大量的科学成果，计算机的处理能力增强和处理速度变快，当然，现在人们主要是倾向去研究计算机的智能性，那么，我们要求的是计算机的处理能力强、处理速度快、处理智能化和耐用性能好等，当然了，计算机的这些处理是为了给我们带来更高的经济效应和生活质量的提高。在计算机不断地更新使得计算机的智能性凸显而出，而智能机器人则是计算机的一种表现形式，智能机器人的处理能力以及表现形式都是按照计算机的设计观念来设计出来的，当然了，智能机器人更比较具有自主能力，因为智能机器人相当于是将一台计算机安装了很多具有一定功能的器官，就像人的各种外部器官使其在处理过程中发挥相应的作用，而各种器官所发挥作用是靠人大脑的支配来完成的，当然，智能机器人的各器官主要取决于处理器。那么从现在的智能机器人来看的话，它的设计概念就是一种特殊的计算机，可以说是一种表现性的计算机或应用型计算机。对于智能机器人的设计当然是要处理能力强即是处理范畴广、处理速度快、处理智能化以及耐用性能好等要求，虽然是这样的设计理念，但是实现起来并非那么的容易，那么从现在的机器人来看的话，他们和人之间的差别表现在哪些方面呢？机器人的动作表现的离散性。什么是离散性？在数学中，它表现得是不连续，是一种跳变的函数，如下图一 )(t s()t L t t 图一图二从上面图一可以知道，是一个关于t时间函数，在一定连续的时间区间里，函数值()t s不连续的，那么我们把这种函数称为离散函数，如果说时间变量和函数值都是离散的，那么这种函数所表现出来的在信号上可称为数字信号函数，当然对应的是如果在时间和函数值都是连续的这种信号叫模拟信号函数。在上面介绍了离散这个概念，如果说是在动作上的话，我们只需要清楚它的动作是不连贯的就行了。想必大家都看过机器舞吧，正是因为那些动作表现得不是很连续，所以才叫它机器舞，首先得动作表现上是有限的，还有就是动作不连贯，比如说太极，当然了，有的机器人是能够打太极的，关键是在动作上的表现都是靠程序代码来实现的，而代码并不是无限的几乎每一条代码都是靠人工写上去的，不可能我们能够把所有的代码都能够写上去。还有就是机器人的结构是人设计出来的，在制作方面也处在很大的缺陷，并且在一定时间里不能自动的更新自己的骨架，人是生物，是由智慧的生物，堪称是完美的物种，无与伦比。人类能进行新陈代谢而使得人不断的在身体方面得到更新，而我们却不知道这种更新过程。当然，人还可以通过神经调节来更新自己，这一点的话机器人是能够做到的。