机器人目前是典型机器人传动结构的机电一体化产品机器人传动结构,一般由机械本体、控制系统、传感器、驱动器和输入/输出系统接口等五部分组成。为对本体进行精确控制机器人传动结构,传感器应提供机器人本体或其所处环境机器人传动结构的信息机器人传动结构,控制系统依据控制程序产生指令信号,通过控制各关节运动坐标的驱动器,使各臂杆端点按照要求的轨迹、速度和加速度,以一定的姿态达到空间指定的位置。驱动器将控制系统输出的信号变换成大功率的信号,以驱动执行器工作。
1.机械本体
机械本体,是机器人赖以完成作业任务的执行机构,一般是一台机械手,也称操作器、或操作手,可以在确定的环境中执行控制系统指定的操作。典型工业机器人的机械本体一般由手部(末端执行器)、腕部、臂部、腰部和基座构成。机械手多采用关节式机械结构,一般具有6个自由度,其中3个用来确定末端执行器的位置,另外3个则用来确定末端执行装置的方向(姿势)。机械臂上的末端执行装置可以根据操作需要换成焊枪、吸盘、扳手等作业工具。
2.控制系统
控制系统是机器人的指挥中枢,相当于人的大脑功能,负责对作业指令信息、内外环境信息进行处理,并依据预定的本体模型、环境模型和控制程序做出决策,产生相应的控制信号,通过驱动器驱动执行机构的各个关节按所需的顺序、沿确定的位置或轨迹运动,完成特定的作业。从控制系统的构成看,有开环控制系统和闭环控制系统之分;从控制方式看有程序控制系统、适应性控制系统和智能控制系统之分。
3.驱动器
驱动器是机器人的动力系统,相当于人的心血管系统,一般由驱动装置和传动机构两部分组成。因驱动方式的不同,驱动装置可以分成电动、液动和气动三种类型。驱动装置中的电动机、液压缸、气缸可以与操作机直接相连,也可以通过传动机构与执行机构相连。传动机构通常有齿轮传动、链传动、谐波齿轮传动、螺旋传动、带传动等几种类型。
4.传感器
传感器是机器人的感测系统,相当于人的感觉器官,是机器人系统的重要组成部分,包括内部传感器和外部传感器两大类。内部传感器主要用来检测机器人本身的状态,为机器人的运动控制提供必要的本体状态信息,如位置传感器、速度传感器等。外部传感器则用来感知机器人所处的工作环境或工作状况信息,又可分成环境传感器和末端执行器传感器两种类型.
前者用于识别物体和检测物体与机器人的距离等信息,后者安装在末端执行器上,检测处理精巧作业的感觉信息。常见的外部传感器有力觉传感器、触觉传感器、接近觉传感器、视觉传感器等。
5. 输入/输出系统接口:为了与周边系统及相应操作进行联系与应答,还应有各种通讯接口和人机通信装置。
工业机器人常用的传动装置机器人传动结构:轴承、齿轮、减速器、带传动、缆绳
轴承作用机器人传动结构:支撑机械旋转体机器人传动结构,用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数,影响着机器人运转平稳性,重复定位精度,动作精确度。
直齿轮或斜齿轮作用:为机器人提供机器人传动结构了密封的、维护成本低的动力传递,它们应用于机器人手腕机器人传动结构;
大直径的转盘齿轮作用:用于大型机器人的基座关节,用以提供高刚度来传递高转矩;
双齿轮驱动作用:被用来提供主动的预紧力,常被应用于大型龙门式机器人和轨道机器人;
蜗轮蜗杆作用:被应用于低速机器人或机器人的末端执行器中。
行星齿轮作用:降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比,常应用于伺服电机、步进电机与直流电机等传动系统;
减速器:减速机是工业机器人三大重要构件之一。
同步带传动作用:常用于两个减速机之间,同步带传动的带轮和传动带之间没有相对滑动,能够保证严格的传动比。
缆绳作用:使驱动器布置在机器人机座附近,从而提高动力学效率,多用于多关节柔性手爪。
机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。
各个组成部分机器人传动结构的作用:
一、执行机构
执行驱动装置发出机器人传动结构的系统指令;
二、驱动装置
是驱使执行机构运动的机构机器人传动结构,按照控制系统发出的指令信号机器人传动结构,借助于动力元件使机器人进行动作。
三、检测装置
是实时检测机器人的运动及工作情况,根据需要反馈给控制系统,与设定信息进行比较后,对执行机构进行调整,以保证机器人的动作符合预定的要求。
四、控制系统
常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算,并向下级微机发送指令信息;
拓展资料
能力评价
机器人能力的评价标准包括:智能,指感觉和感知,包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等;机能,指变通性、通用性或空间占有性等;物理能,指力、速度、可靠性、联用性和寿命等。因此,可以说机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具,可以代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务等。
按照用途主要可以分为:
工业机器人、农业机器人、家用机器人、医用机器人、服务型机器人、空间机器人、 水下机器人、军用机器人、 排险救灾机器人、 教育教学机器人、娱乐机器人等
按照功能可以分为:
操作机器人, 移动机器人, 信息 机器人, 人机机器人
按照装置可以分为:
电力驱动机器人,液压机器人,气动机器人
按照受控方式可以分为:
点位控制型机器人,连续控制型机器人