工业机器人分类及应用优秀PPT.ppt
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1、工业机器人分类及应用你现在浏览的是第一页,共42页工业机器人的分类及应用工业机器人的分类及应用 所 处 位 置 1、按机器人的技术等级划分、按机器人的技术等级划分【课(1)示教再现机器人示教再现机器人 第一代工业机器人能够按照人类预先示按照人类预先示教的轨迹、行为、顺序和速度重复作业教的轨迹、行为、顺序和速度重复作业,示教可由操作员手把手进行或通过示教器完成。堂 认 知】返回 目录(2)感知机器人感知机器人 第二代工业机器人程具有环境感知装置,具有环境感知装置,能在一定度上适应环境的变化能在一定度上适应环境的变化,目前已经进入应用阶段。(3)智能机器人智能机器人 第三代工业机器人具有发现问题,
2、并且能自具有发现问题,并且能自主地解决问题的能力,主地解决问题的能力,尚处于实验研究阶段。课前回顾 你现在浏览的是第二页,共42页按机器人结构坐标系特点方式分类按机器人结构坐标系特点方式分类1)直角坐标型机器人直角坐标型机器人 2)圆柱坐标型机器人圆柱坐标型机器人 3)极坐标型机器人极坐标型机器人4)关节型机器人关节型机器人通过沿三个互相垂直通过沿三个互相垂直的轴线的移动来实现的轴线的移动来实现机器人手部空间位置机器人手部空间位置的改变的改变通过两个移动和通过两个移动和一个转动实现位一个转动实现位置的改变置的改变运动由一个直线运动和运动由一个直线运动和两个转动组成两个转动组成运动由前后的俯仰运
3、动由前后的俯仰及立柱的回转组成及立柱的回转组成你现在浏览的是第三页,共42页章节目录 思考练习 2.1 工业机器人的系统组成 2.1.1 操作机 2.1.2 控制器 2.1.3 示教器 2.2 工业机器人的技术指标 学习目标 导入案例 扩展与提高 本章小结 课堂认知 2.3 工业机器人的运动控制 2.3.1 机器人运动学问题 2.3.2 机器人的点位运动 2.3.3 机器人的位置控制 你现在浏览的是第四页,共42页学习目标 所 处 位 置 能够正确识别工业能够正确识别工业机器人的基本组成机器人的基本组成【学 掌握工业机器人的机构组掌握工业机器人的机构组成及各部分的功能成及各部分的功能能够正确判
4、别工业机能够正确判别工业机器人的点位运动和连续器人的点位运动和连续路径运动路径运动 习 目 标】返回 目录 认知目标认知目标能力目标能力目标你现在浏览的是第五页,共42页导入案例 国产机器人竞争力缺失 关键技术是瓶颈 众所周知,中国机器人产业由于先天因素,在单体与核心零部件仍然落后于日、美、韩等发达国家。虽然中国机器人产业经过 30 年的发展,形成了较为完善的产业基础,但与发达国家相比,仍存在较大差但与发达国家相比,仍存在较大差距,产业基础依然薄弱,关键零部件严重距,产业基础依然薄弱,关键零部件严重依赖进口。依赖进口。【导 入 案 】整个机器人产业链主要分为上游核心零部件(主要是机器人三大核心
5、零部件 伺服电机、减速器和控制系统伺服电机、减速器和控制系统,相当于机器人的“大脑”)、中游机器人本体(机器人的“身体”)和下游系统集成商(国内 95%的企业都集中在这个环节上)三个层面。返回 目录 你现在浏览的是第六页,共42页2.1 工业机器人的系统组成 第一代工业机器人主要由以下几部分组成:操作机、控制器操作机、控制器和示教器示教器。示教器 是机器人的人机交互接口,操作者可通过它对机器人进行编程进行编程或手动操纵机器人移动移动。操作机 用于完成各种作业任务的机械主体,主要包含机械臂、驱动装置、传动单元机械臂、驱动装置、传动单元以及内部传感器内部传感器等部分。控制器 是完成机器人控制功能的
6、结构实现,是决定机器人功能和水平的关键部分功能和水平的关键部分。工业机器人系统组成 对于第二代及第三代工业机器人还包括感知系统感知系统和分析决策系统分析决策系统,它们分别由传感器及软件实现。你现在浏览的是第七页,共42页关节型机器人操作机基本构造 2.1 工业机器人的系统组成 2.1.1 操作机 操作机(或称机器人本体)是工业机器人的机械主体,是用来完成各种操作机(或称机器人本体)是工业机器人的机械主体,是用来完成各种作业的执行机构。它主要由作业的执行机构。它主要由机械臂、驱动装置、传动单元及内部传感器机械臂、驱动装置、传动单元及内部传感器等部分组成等部分组成。伺服电机伺服电机 减速器减速器
7、腕关节腕关节 小臂小臂 肘关节肘关节 手腕手腕 大臂大臂 连接法兰连接法兰 皮带传动皮带传动 腰部腰部 肩关节肩关节 腰关节腰关节 基座基座 机器人操作机的每个关节均采用机器人操作机的每个关节均采用 1 个交流伺服马达驱动个交流伺服马达驱动 返回 目录 你现在浏览的是第八页,共42页2.1 工业机器人的系统组成 所 处 机器人操作机最后一个轴的机械接口通常为一连接法兰,机器人操作机最后一个轴的机械接口通常为一连接法兰,可接装不同的机械操作装置,如夹紧爪、吸盘、焊枪等。可接装不同的机械操作装置,如夹紧爪、吸盘、焊枪等。位 置 【课 堂 认 知】吸盘 焊枪 夹紧爪 返回 目录 你现在浏览的是第九页
8、,共42页夹紧爪 你现在浏览的是第十页,共42页夹紧爪 你现在浏览的是第十一页,共42页夹紧爪 你现在浏览的是第十二页,共42页吸盘 你现在浏览的是第十三页,共42页你现在浏览的是第十四页,共42页焊枪 你现在浏览的是第十五页,共42页2.1 工业机器人的系统组成 2.1.1 操作机 所 处(1)机械臂 位 置 关节型工业机器人的机械臂是由关节关节连在一起的许多机械连杆机械连杆的集合体。实质上实质上是一个拟人手臂的空间开链式机构,一端固定在基座上,另一端可自由运动,由关节-连杆结构所构成的机械臂大体可分为 基座基座、腰部腰部、臂部(大臂和小臂)和手腕臂部(大臂和小臂)和手腕 4 部分。课 堂
9、认 知 返回 目录 你现在浏览的是第十六页,共42页机械部分机械部分1 手部手部2 手腕手腕(次轴)(次轴)3 臂部臂部(主轴)(主轴)5 基座基座末端执行器联接联接手部手部和和手臂手臂的部分,的部分,主要改变手部的空间方主要改变手部的空间方向和将作业载荷传递到向和将作业载荷传递到手臂手臂联接机身和手腕联接机身和手腕的部分,的部分,改变手改变手部的空间位置部的空间位置,并将各种载荷传递并将各种载荷传递到机座到机座起到支起到支承作用承作用4 腰部腰部腰部是机器人手臂的支承腰部是机器人手臂的支承部分部分。基座基座 腰部腰部 大臂大臂 小臂小臂 手腕手腕 你现在浏览的是第十七页,共42页1、手臂的运
10、动、手臂的运动垂直移动垂直移动径向移动径向移动回转运动回转运动机器人手臂的机器人手臂的上下运动上下运动手臂的伸手臂的伸缩运动缩运动机器人绕铅机器人绕铅垂轴的转动垂轴的转动你现在浏览的是第十八页,共42页2、手腕的运动、手腕的运动手腕旋转手腕旋转 手腕弯曲手腕弯曲手腕侧摆手腕侧摆手腕绕小臂手腕绕小臂轴线的转动轴线的转动手腕的上下手腕的上下摆动摆动手腕的水平手腕的水平摆动摆动你现在浏览的是第十九页,共42页最小的三指最小的三指手手 BHII 三指手三指手 四指灵巧四指灵巧手手 灵巧的双灵巧的双手手 DLR多指手多指手哈工大多指手哈工大多指手你现在浏览的是第二十页,共42页Super Robust
11、Robot Hand 超级 机器人灵巧手 DLR_标清你现在浏览的是第二十一页,共42页2.1 工业机器人的系统组成 所 处(2)驱动装置 位 置 驱使工业机器人机械臂运动的机构。它按照控制系统发出的指令信号,借助于动力元件使机器人产生动作,相当于人的肌肉、筋络。【课 机器人常用的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动液压驱动、气压驱动和电气电气驱动驱动三种基本类型。堂 认 知 目前,除个别运动精度不高、重负载或有防爆要求的机器人采用液压、气压驱动外,工业机器人大多采用电气驱动,而工业机器人大多采用电气驱动,而其中属交流伺服电机应用最广,且驱动器布置大都采用一个关其中属交流伺服电机应用最广,且驱动器
12、布置大都采用一个关节一个驱动器。节一个驱动器。】返回 目录 你现在浏览的是第二十二页,共42页优点优点:(1)可以获得较大的推力或转矩。可以获得较大的推力或转矩。(2)液压系统介质的可压缩性小液压系统介质的可压缩性小,工作平稳可靠工作平稳可靠,并可得到较高的位置精度。并可得到较高的位置精度。(3)液压传动中液压传动中,力、力、速度和方向比较容易实现自速度和方向比较容易实现自动控制。动控制。(4)液压系统采用油液作介质液压系统采用油液作介质,具有防锈性和自润具有防锈性和自润滑性能滑性能,可以提高机械效率可以提高机械效率,使用寿命长。使用寿命长。液压驱动液压驱动你现在浏览的是第二十三页,共42页存
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