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工业机器人组成系统介绍

时间:2016-06-30  来源:http://www.chytime-robot.com  点击:894

之前我们介绍了工业机器人由哪几部分组成,接下来我们具体来介绍下组成工业机器人的这几个系统具体是怎么工作的?


驱动系统


要使机器人运行起来,需给各个关节即每个运动自由度安置传动装置,这些传动装置组成驱动系统,相当于人体的肌肉,驱动关节旋转和摆动,可以是液压传动、气动传动、电动传动,或者把它们结合起来引用的综合系统,如图1-17所示;可以是直接驱动或者是通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。工业机器人驱动系统剖面图


工业机器人结构系统


工业机器人结构系统剖面图


工业机器人的机械结构系统由机身、手臂、末端执行器三大件组成,如图1-18所示。


感受系统


测量回转关节位置的轴角编码器、控制速度的测速计都是工业机器人内部传感器,几乎所有的工业机器人都有。视觉传感器是外部传感器,可为更高层次的工业机器人控制提高适应能力。


机器人一环境交互系统


机器人一环境交互系统是实现机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。机器人与外部设备集成为一个功能单元,如加工制造单元、焊接单元、装配单元等。当然也可可以是多台机器人集成为一个去执行复杂任务的功能单元。

人--机交互系统


人--机交互系统是人与机器人进行联系和参与机器人控制的装置。例如,计算机的标准终端、指令控制台、信息显示板、危险信号报警器等。


工业机器人控制系统


    控制系统用来控制工业机器人按规定要求动作,是工业机器人的关键和核心部分、它类似于人的大脑,控制着工业机器人的全部动作。工业机器人功能的强弱以及性能的优劣,主要取决于控制系统。工业机器人控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。控制系统的任务是根据机器人的作业指令以及从传感器反馈回来的信号,支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。如果机器人不具备信息反馈特征,则为开环控制系统;具备信息反馈特征,则为固环控制系统。根据控制原理可分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统。

    多数工业机器人采用计算机控制,一般分为决策级、策略级和执行级:决策级的功能是识别环境、建立模型,将作业任务分解为基本动作序列;策略级将基本动作变为关节坐标协调变化的规律,分配给各关节的伺服系统;执行级给出各关节伺服系统执行给定的指令。

    在工业机器人飞速发展的同时,在非制造业领域对机器人技术应用的研究和开发也非常活跃,这被称为特种机器人技术。在研究和开发特种机器人的过程中,人们逐步认识到机器人技术是感知、决策、行动和交互四大技术的结合。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深、机器人技术正源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点,人们发展了各种特种机器人和智能机器,如仿人机器人、仿生机器人、微机器人、医疗机器人、水下机器人、移动机器人、军用机器人、空间机器人、农林机器人等。它们从外观上看已经远远脱离了最初工业机器人的形状,其智能和功能也大大超出了工业机器人的范围,更加符合应用领域的特殊要求。传统的机器人是对人体的延伸,一般需要人来操作;而特种器人和智能机器则是通过感知,由计算机推理进行响应和动作,是对人类智能的延伸。21 世纪将是非制造业向动化技术快速发展的时期。机器人以及其他智能机器将在空间和海洋探索、农业及食品加工、采掘、建筑、医疗服务、交通运输、军事等领域快速发展并实现产业化。


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