機(jī)器人工作原理

    現(xiàn) 在 廣 泛 應(yīng) 用 的 焊 接 機(jī) 器 人 都 屬 于 一 工業(yè) 機(jī) 器 人 ， 它 的 基 本 工 作 原 理 是 示 教 再 現(xiàn) 。 示 教也 稱 導(dǎo) 引 ， 即 由 用 戶 導(dǎo) 引 機(jī) 器 人 ， 一 步 一 步 按 實(shí)際 任 務(wù) 操 作 一 遍 ， 機(jī) 器 人 在 導(dǎo) 引 過 程 中 自 動 記 憶示 教 的 每 個(gè) 動 作 的 位 置 、 姿 態(tài) 、 運(yùn) 動 參 數(shù) 、 工 藝參 數(shù) 等 ， 并 自 動 生 成 一 個(gè) 連 續(xù) 執(zhí) 行 全 部 操 作 的 程序 。 完 成 示 教 后 ， 只 需 給 機(jī) 器 人 一 個(gè) 啟 動 命 令 ，機(jī) 器 人 將 準(zhǔn)確 地 按 示 教 動 作 ， 一 步 一 步 完 成 全 部操 作 。 這 就 是 示 教 與 再 現(xiàn) 。

機(jī)器人控制器概述

機(jī)器人控制器是機(jī)器人的核心部件，它實(shí)施 機(jī)器人的全部信息處理和對機(jī)械手的運(yùn)動控制。 圖40-U是控制器的工作原理圖。工業(yè)機(jī)器人控 制器大多采用二級計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，虛線框內(nèi)為首級計(jì)算機(jī)，它的任務(wù)是規(guī)劃和管理。機(jī)器人在示 教狀態(tài)時(shí)，接受示教系統(tǒng)送來的各示教點(diǎn)位罝和 姿態(tài)信息、運(yùn)動參數(shù)和工藝參數(shù)，并通過計(jì)算把

各點(diǎn)的示教（關(guān)節(jié)）坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)值, 存人計(jì)算機(jī)內(nèi)存。

3 ) 平 面 關(guān) 節(jié) 式 。 這 種 機(jī) 械 手 的 機(jī) 構(gòu) 特 點(diǎn) 是上 下 運(yùn) 動 由 直 線 運(yùn) 動 構(gòu) 成 ， 其 他 運(yùn) 動 均 由 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動 構(gòu) 成 。 這 種 結(jié) 構(gòu) 在 垂 直 方 向 剛 度 大 ， 水 平 方 向又 十 分 靈 活 ， 較 適 合 以 插 裝 為 主 的 裝 配 作 業(yè) ， 所以 被 裝 配 機(jī) 器 人 廣 泛 采 用 ， 又 稱 為 SCARA型 機(jī)械 手 ， 如 圖 4 0 -8 所 示 。機(jī) 器 人 機(jī) 械 手 的 具 體 結(jié) 構(gòu) 雖 然 多 種 多 樣 ， 但都 是 由 常 用 的 機(jī) 構(gòu) 組 合 而 成 。 現(xiàn) 以 美 國 PUMA機(jī) 械 手 為 例 來 簡 述 其 內(nèi) 部 機(jī) 構(gòu) ， 見 圖 4 0 - 9 。 它 是由 機(jī) 座 、 大 臂 、 小 臂 、 手 腕 四 部 分 構(gòu) 成 ， 機(jī) 座 與大 臂 、 大 臂 與 小 臂 、 小 臂 與 手 腕 有 三 個(gè) 旋 轉(zhuǎn) 關(guān)節(jié) ， 以 保 證 達(dá) 到 工 作 空 間 的 任 意 位 置 ， 手 腕 中 又 有 三 個(gè) 旋 轉(zhuǎn) 關(guān) 節(jié) ： 腕 轉(zhuǎn) 、 腕 曲 、 腕 擺 ， 以 實(shí) 現(xiàn) 末端 操 作 器 的 任 意 空 間 姿 態(tài) 。 手 腕 的 端 部 為 一 法蘭 ， 以 連 接 末 端 操 作 器 。每 個(gè) 關(guān) 節(jié) 都 由 一 臺 伺 fu 電 動 機(jī) 驅(qū) 動 ，PUMA機(jī) 械 手 是 采 用 齒 輪 減 速 、 桿 傳 動 ， 但 不 同 廠 家 采用 的 機(jī) 構(gòu) 不 盡 相 同 ， 減 速 機(jī) 構(gòu) 常 用 的 是 幾 種 方式 ： 齒 輪 、 諧 波 減 速 器 、 滾 珠 絲 杠 、 蝸 輪 蝸 桿 和RV減 速 機(jī) 等 。 傳 動 方 式 有 ： 桿 傳 動 、 鏈 條 / 同步 帶 傳 動 、 齒 輪 傳 動 等 。 其 技 術(shù) 關(guān) 鍵 是 要 保 證 傳動 雙 向 無 間 隙 （ 即 正 反 傳 動 均 無 間 隙 ） ， 這 是 機(jī)器 人 精 度 的 機(jī) 械 保 證 ， 當(dāng) 然 還 要 求 效 率 高 、 機(jī) 構(gòu)緊 湊 。