工業(yè)機(jī)器人資料學(xué)習(xí)教案

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1工業(yè)工業(yè)(gngy)機(jī)器人資料機(jī)器人資料第一頁，共56頁。2022-6-272/68關(guān)節(jié)（關(guān)節(jié)（Joint）：即運(yùn)動(dòng)）：即運(yùn)動(dòng)(yndng)副，允許機(jī)器人手臂副，允許機(jī)器人手臂各零件之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)各零件之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)(yndng)的機(jī)構(gòu)。的機(jī)構(gòu)。連桿（連桿（Link）：機(jī)器人手臂上被）：機(jī)器人手臂上被相鄰兩關(guān)節(jié)相鄰兩關(guān)節(jié)(gunji)分開的部分。分開的部分。BaseLink0Joint1Link2Link3Joint3End of ArmLink1Joint2第1頁/共55頁第二頁，共56頁。2022-6-273/68定位精度（定位精度（Positioning accuracy）

2、指機(jī)器人末端參考點(diǎn)實(shí)際到達(dá)的位指機(jī)器人末端參考點(diǎn)實(shí)際到達(dá)的位置置(wi zhi)與所需要到達(dá)的理想位置與所需要到達(dá)的理想位置(wi zhi)之間的差距。之間的差距。重復(fù)性（重復(fù)性（Repeatability）或重復(fù)精度）或重復(fù)精度： 在相同的位置在相同的位置(wi zhi)指令下，機(jī)器指令下，機(jī)器人連續(xù)重復(fù)若干次其位置人連續(xù)重復(fù)若干次其位置(wi zhi)的分的分散情況。它是衡量一列誤差值的密集程散情況。它是衡量一列誤差值的密集程度，即重復(fù)度。度，即重復(fù)度。oo第2頁/共55頁第三頁，共56頁。2022-6-274/68工作工作(gngzu)空間空間（Working space） 機(jī)器人手腕參

3、機(jī)器人手腕參考點(diǎn)或末端操作器安考點(diǎn)或末端操作器安裝點(diǎn)（不包括末端操裝點(diǎn)（不包括末端操作器）所能到達(dá)的所作器）所能到達(dá)的所有空間區(qū)域，一般不有空間區(qū)域，一般不包括末端操作器本身包括末端操作器本身所能到達(dá)的區(qū)域。所能到達(dá)的區(qū)域。第3頁/共55頁第四頁，共56頁。2022-6-275/68注意：不同的書上，運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的符號(hào)表示注意：不同的書上，運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的符號(hào)表示(biosh)可能不一樣?？赡懿灰粯?。（a）表示手指（末端）表示手指（末端(m dun)執(zhí)行器）；執(zhí)行器）；（b）表示垂直、升降運(yùn)動(dòng)；）表示垂直、升降運(yùn)動(dòng)；（c）表示水平伸縮運(yùn)動(dòng)；）表示水平伸縮運(yùn)動(dòng)；（d）表示回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；）表示回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；（e）表

4、示俯仰運(yùn)動(dòng)。）表示俯仰運(yùn)動(dòng)。第4頁/共55頁第五頁，共56頁。2022-6-276/68123456123456第5頁/共55頁第六頁，共56頁。2022-6-277/68關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)第6頁/共55頁第七頁，共56頁。2022-6-278/68第7頁/共55頁第八頁，共56頁。2022-6-279/68第8頁/共55頁第九頁，共56頁。2022-6-2710/68第9頁/共55頁第十頁，共56頁。2022-6-2711/68第10頁/共55頁第十一頁，共56頁。2022-6-2712/68第11頁/共55頁第十二頁，共56頁。2022-6-2713/681.手部手部(末端執(zhí)行器末端執(zhí)行器)2.驅(qū)動(dòng)

5、系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(jgu)4.手臂手臂5.手腕手腕6.機(jī)身（座）機(jī)身（座）第12頁/共55頁第十三頁，共56頁。2022-6-2714/68 手部可能還有一些電、氣、液的接口手部可能還有一些電、氣、液的接口(ji ku)：由于手部的驅(qū)：由于手部的驅(qū)動(dòng)方式不同造成。對(duì)這些部件的接口動(dòng)方式不同造成。對(duì)這些部件的接口(ji ku)一定要求具有互換一定要求具有互換性。性。第13頁/共55頁第十四頁，共56頁。2022-6-2715/68第14頁/共55頁第十五頁，共56頁。2022-6-2716/68每個(gè)手指(shuzh)有三個(gè)或四個(gè)關(guān)節(jié)。技術(shù)關(guān)鍵是手指(shuzh)之間的協(xié)調(diào)控制。第

6、15頁/共55頁第十六頁，共56頁。2022-6-2717/68末端操作(cozu)器圖例(2)手部是焊槍手部是焊槍(hnqing)第16頁/共55頁第十七頁，共56頁。2022-6-2718/68第17頁/共55頁第十八頁，共56頁。2022-6-2719/68第18頁/共55頁第十九頁，共56頁。2022-6-2720/68(2) 按夾持(ji ch)方式分 外夾式外夾式 手部與被夾件的外表面手部與被夾件的外表面(biomin)相接觸。相接觸。 內(nèi)撐式內(nèi)撐式 手部與工件的內(nèi)表面手部與工件的內(nèi)表面(biomin)相接觸。相接觸。 內(nèi)外夾持式內(nèi)外夾持式 手部與工件的內(nèi)、外表面手部與工件的內(nèi)、外

7、表面(biomin)相接觸。相接觸。第19頁/共55頁第二十頁，共56頁。2022-6-2721/68夾持方式(fngsh)圖例第20頁/共55頁第二十一頁，共56頁。2022-6-2722/68第21頁/共55頁第二十二頁，共56頁。2022-6-2723/68回轉(zhuǎn)型(zhun xn)圖例壓縮(y su)彈簧拉伸(l shn)彈簧第22頁/共55頁第二十三頁，共56頁。2022-6-2724/68平動(dòng)(pngdng)型圖例第23頁/共55頁第二十四頁，共56頁。2022-6-2725/68平移(pn y)型圖例該絲桿的螺紋(luwn)具有什么特點(diǎn)？此時(shí)(c sh)手部是張開還是合攏？第24頁

8、/共55頁第二十五頁，共56頁。2022-6-2726/68第25頁/共55頁第二十六頁，共56頁。2022-6-2727/68第26頁/共55頁第二十七頁，共56頁。2022-6-2728/68問題：1、分析(fnx)手部的運(yùn)動(dòng)。2、手部作的是什么類型運(yùn)動(dòng)？第27頁/共55頁第二十八頁，共56頁。2022-6-2729/68重力式手爪齒輪齒條式手爪滑槽式手爪撥桿杠桿式手爪第28頁/共55頁第二十九頁，共56頁。2022-6-2730/68第29頁/共55頁第三十頁，共56頁。2022-6-2731/68第30頁/共55頁第三十一頁，共56頁。2022-6-2732/68第31頁/共55頁第三

9、十二頁，共56頁。2022-6-2733/681Y2Y第32頁/共55頁第三十三頁，共56頁。2022-6-2734/68第33頁/共55頁第三十四頁，共56頁。2022-6-2735/68工作原理：工作原理： 回轉(zhuǎn)動(dòng)力源回轉(zhuǎn)動(dòng)力源1和和6驅(qū)動(dòng)構(gòu)件驅(qū)動(dòng)構(gòu)件2和和5順時(shí)針或逆時(shí)針順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)，通過(tnggu)平行四平行四邊形機(jī)構(gòu)帶動(dòng)手邊形機(jī)構(gòu)帶動(dòng)手指指3和和4作平動(dòng)，作平動(dòng)，夾緊或釋放工件夾緊或釋放工件。第34頁/共55頁第三十五頁，共56頁。2022-6-2736/68第35頁/共55頁第三十六頁，共56頁。2022-6-2737/68第36頁/共55頁第三十七頁，共56頁。

10、2022-6-2738/68直線型電動(dòng)直線電機(jī)液壓活塞液壓缸氣壓伸縮軟管、氣缸旋轉(zhuǎn)型電動(dòng)直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)液壓旋轉(zhuǎn)馬達(dá)氣壓氣壓馬達(dá)、渦輪第37頁/共55頁第三十八頁，共56頁。2022-6-2739/68 方式內(nèi)容液壓驅(qū)動(dòng)氣壓驅(qū)動(dòng)電氣驅(qū)動(dòng)交、直流電機(jī)伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)輸出力大小大小控制性能可無級(jí)調(diào)速，反應(yīng)靈敏，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制氣體壓縮性大，精確定位難，阻尼效果差，低速不易控制控制性能較差，慣性大，不易精確定位控制性能好，能精確定位，但控制系統(tǒng)復(fù)雜體積在輸出力相同條件下體積小較大要有減速裝置，故體積較大較小維修及使用方便，但油液對(duì)環(huán)境溫度有一定要求方便方便較復(fù)雜對(duì)環(huán)境影響易漏

11、油，易燃排氣有噪聲無無應(yīng)用范圍重型低速驅(qū)動(dòng)中小型快速驅(qū)動(dòng)抓取重量大而速度低的中、重型機(jī)器人可用于要求嚴(yán)格控制運(yùn)動(dòng)軌跡的中小型機(jī)器人成本元件成本較高低低較高第38頁/共55頁第三十九頁，共56頁。2022-6-2740/683. 傳傳直線電機(jī)III變速電機(jī) (回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié))伺服電機(jī) (減速機(jī)構(gòu)) (回轉(zhuǎn)變直線機(jī)構(gòu)) (直動(dòng)關(guān)節(jié))II液壓泵或空壓機(jī) (液壓或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器) (連桿機(jī)構(gòu)、擺桿機(jī)構(gòu))I執(zhí) 行 部 件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)原 動(dòng) 機(jī)方案第39頁/共55頁第四十頁，共56頁。2022-6-2741/68第40頁/共55頁第四十一頁，共56頁。2022-6-2742/68RV減速器工作(gngzu)原理圖RV減

12、速器特點(diǎn)傳動(dòng)比范圍大；扭轉(zhuǎn)剛度(n d)大；高精度和小間隙回差；傳動(dòng)效率高；結(jié)構(gòu)緊湊。第41頁/共55頁第四十二頁，共56頁。2022-6-2743/68第42頁/共55頁第四十三頁，共56頁。2022-6-2744/68滑動(dòng)(hudng)螺旋傳動(dòng)原理圖滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)(chundng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖滾珠(gnzh)絲杠實(shí)物圖第43頁/共55頁第四十四頁，共56頁。2022-6-2745/68靜壓螺旋(luxun)傳動(dòng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖第44頁/共55頁第四十五頁，共56頁。2022-6-2746/68 4) 其他其他(qt)傳動(dòng)傳動(dòng)方式方式 除上述三種主要傳動(dòng)形式外，工業(yè)(gngy)機(jī)器人中還有采用液壓

13、傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等。第45頁/共55頁第四十六頁，共56頁。2022-6-2747/684. 第46頁/共55頁第四十七頁，共56頁。2022-6-2748/68 驅(qū)動(dòng)電機(jī)和關(guān)節(jié)之間沒有速度(sd)和轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)換。這種驅(qū)動(dòng)方式具有以下特點(diǎn)： A. 機(jī)械傳動(dòng)精度高； B. 振動(dòng)小，結(jié)構(gòu)剛性好； C. 結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高； D. 電機(jī)的重量會(huì)增加轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)擔(dān)。 第47頁/共55頁第四十八頁，共56頁。2022-6-2749/68 回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)器裝在同一軸上。SCARA型機(jī)器人中常用。 本形式位置精度高，但應(yīng)注意加強(qiáng)手臂(shu b)剛度和選擇緊湊的減速裝置。第48頁/共55頁第

14、四十九頁，共56頁。2022-6-2750/68直線(zhxin)滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)示意圖第49頁/共55頁第五十頁，共56頁。2022-6-2751/68直線滾動(dòng)導(dǎo)軌產(chǎn)品第50頁/共55頁第五十一頁，共56頁。2022-6-2752/685. 第51頁/共55頁第五十二頁，共56頁。2022-6-2753/68手腕自由度配置形式第52頁/共55頁第五十三頁，共56頁。2022-6-2754/68手腕結(jié)構(gòu)實(shí)例第53頁/共55頁第五十四頁，共56頁。2022-6-2755/68第54頁/共55頁第五十五頁，共56頁。2022-6-27武漢理工大學(xué)機(jī)電(jdin)學(xué)院56/68感謝您的觀看感謝您的觀看(gunkn)。第55頁/共55頁第五十六頁，共56頁。