① 工業機器人的控制器包括哪幾個部分
隨著中國製造業轉型步伐的加快,機器人的使用越來越頻繁,作為工廠里的技術工程師必需了解機器人的相關技術,那麼通用機器人由什麼部件組成呢?
機器人作為一個系統,它由如下部件構成:
機械手或移動車:這是機器人的主體部分,由連桿,活動關節以及其它結構部件構成,使機器人達到空間的某一位置。如果沒有其它部件,僅機械手本身並不是機器人。
末端執行器:連接在機械手最後一個關節上的部件,它一般用來抓取物體,與其他機構連接並執行需要的任務。機器人製造上一般不設計或出售末端執行器,多數情況下,他們只提供一個簡單的抓持器。末端執行器安裝在機器人上以完成給定環境中的任務,如焊接,噴漆,塗膠以及零件裝卸等就是少數幾個可能需要機器人來完成的任務。通常,末端執行器的動作由機器人控制器直接控制,或將機器人控制器的信號傳至末端執行器自身的控制裝置(如PLC)。
工業機器人由哪些主要部件組成呢?
驅動器:驅動器是機械手的「肌肉」。常見的驅動器有伺服電機,步進電機,氣缸及液壓缸等,也還有一些用於某些特殊場合的新型驅動器,它們將在第6章進行討論。驅動器受控制器的控制。
感測器:感測器用來收集機器人內部狀態的信息或用來與外部環境進行通信。機器人控制器需要知道每個連桿的位置才能知道機器人的總體構型。人即使在完全黑暗中也會知道胳膊和腿在哪裡,這是因為肌腱內的中樞神經系統中的神經感測器將信息反饋給了人的大腦。大腦利用這些信息來測定肌肉伸縮程度進而確定胳膊和腿的狀態。對於機器人,集成在機器人內的感測器將每一個關節和連桿的信息發送給控制器,於是控制器就能決定機器人的構型。機器人常配有許多外部感測器,例如視覺系統,觸覺感測器,語言合成器等,以使機器人能與外界進行通信。
控制器:機器人控制器從計算機獲取數據,控制驅動器的動作,並與感測器反饋信息一起協調機器人的運動。假如要機器人從箱櫃里取出一個零件,它的第一個關節角度必須為35°,如果第一關節尚未達到這一角度,控制器就會發出一個信號到驅動器(輸送電流到電動機),使驅動器運動,然後通過關節上的反饋感測器(電位器或編碼器等)測量關節角度的變化,當關節達到預定角度時,停止發送控制信號。對於更復雜的機器人,機器人的運動速度和力也由控制器控制。機器人控制器與人的小腦十分相似,雖然小腦的功能沒有人的大腦功能強大,但它卻控制著人的運動。
處理器:處理器是機器人的大腦,用來計算機器人關節的運動,確定每個關節應移動多少和多遠才能達到預定的速度和位置,並且監督控制器與感測器協調動作。處理器通常就是一台計算機(專用)。它也需要擁有操作系統,程序和像監視器那樣的外部設備等。
軟體:用於機器人的軟體大致有三塊。第一塊是操作系統,用來操作計算機。第二塊是機器人軟體,它根據機器人運動方程計算每一個關節的動作,然後將這些信息傳送到控制器,這種軟體有多種級別,從機器語言到現代機器人使用的高級語言不等。第三塊是例行程序集合和應用程序,它們是為了使用機器人外部設備而開發的(例如視覺通用程序),或者是為了執行特定任務而開發的。
機器人在其工作區域內可以達到的最大距離。器人可按任意的姿態達到其工作區域內的許多點(這些點稱為靈巧點)。然而,對於其他一些接近於機器人運動范圍的極限線,則不能任意指定其姿態(這些點稱為非靈巧點)。說明:運動范圍是機器人關節長度和其構型的函數。
精度:精度是指機器人到達指定點的精確程度說明:它與驅動器的解析度以及反饋裝置有關。大多數工業機器人具有0.001英寸或更高的精度。
重復精度:重復精度是指如果動作重復多次,機器人到達同樣位置的精確程度。舉例:假設驅動機器人到達同一點100次,由於許多因素會影響機器人的位置精度,機器人不可能每次都能准確地到達同一點,但應在以該點為圓心的一個圓區范圍內。該圓的半徑是由一系列重復動作形成的,這個半徑即為重復精度。說明:重復精度比精度更為重要,如果一個機器人定位不夠精確,通常會顯示一固定的誤差,這個誤差是可以預測的,因此可以通過編程予以校正。舉例:假設一個機器人總是向右偏離0.01mm,那麼可以規定所有的位置點都向左偏移0.01mm英寸,這樣就消除了偏差。說明:如果誤差是隨機的,那它就無法預測,因此也就無法消除。重負精度限定了這種隨機誤差的范圍,通常通過一定次數地重復運行機器人來測定
② 9、工業機器人的控制方式按照自動化程度來分有哪些
現代機器人的研究始於20世紀中期,其技術背景是計算機和自動化的發展,以及原子能的開發利用。
自1946年第一台數字電子計算機問世以來,計算機取得了驚人的進步,向高速度、大容量、低價格的方向發展。
大批量生產的迫切需求推動了自動化技術的進展,其結果之一便是1952年數控機床的誕生。與數控機床相關的控制、機械零件的研究又為機器人的開發奠定了基礎。
另一方面,原子能實驗室的惡劣環境要求某些操作機械代替人處理放射性物質。在這一需求背景下,美國原子能委員會的阿爾貢研究所於1947年開發了遙控機械手,1948年又開發了機械式的主從機械手。
1954年美國戴沃爾最早提出了工業機器人的概念,並申請了專利。該專利的要點是藉助伺服技術控制機器人的關節,利用人手對機器人進行動作示教,機器人能實現動作的記錄和再現。這就是所謂的示教再現機器人。現有的機器人差不多都採用這種控制方式。
作為機器人產品最早的實用機型(示教再現)是1962年美國AMF公司推出的「VERSTRAN」和UNIMATION公司推出的「UNIMATE」。這些工業機器人的控制方式與數控機床大致相似,但外形特徵迥異,主要由類似人的手和臂組成。
1965年,MIT的Roborts演示了第一個具有視覺感測器的、能識別與定位簡單積木的機器人系統。
1967年日本成立了人工手研究會(現改名為仿生機構研究會),同年召開了日本首屆機器人學術會。
1970年在美國召開了第一屆國際工業機器人學術會議。1970年以後,機器人的研究得到迅速廣泛的普及。
1973年,辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩製造了第一台由小型計算機控制的工業機器人,它是液壓驅動的,能提升的有效負載達45公斤。
到了1980年,工業機器人才真正在日本普及,故稱該年為「機器人元年」。
隨後,工業機器人在日本得到了巨大發展,日本也因此而贏得了「機器人王國的美稱」。
隨著計算機技術和人工智慧技術的飛速發展,使機器人在功能和技術層次上有了很大的提高,移動機器人和機器人的視覺和觸覺等技術就是典型的代表。由於這些技術的發展,推動了機器人概念的延伸。80年代,將具有感覺、思考、決策和動作能力的系統稱為智能機器人,這是一個概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導了機器人技術的研究和應用,而且又賦予了機器人技術向深廣發展的巨大空間,水下機器人、空間機器人、空中機器人、地面機器人、微小型機器人等各種用途的機器人相繼問世,許多夢想成為了現實。將機器人的技術(如感測技術、智能技術、控制技術等)擴散和滲透到各個領域形成了各式各樣的新機器——機器人化機器。當前與信息技術的交互和融合又產生了「軟體機器人」、「網路機器人」的名稱,這也說明了機器人所具有的創新活力 機器人組成:
1.機械本體
2.控制系統
3.驅動器
4.感測器
功能:
感覺控制型機器人:利用感測器獲取的信息控制機器人的動作。
適應控制型機器人:能適應環境的變化,控制其自身的行動。
③ 工業機器人變位機在工作站當中怎麼來實現變位控制
變位機是機器人工作站中常用的外圍設備,機器人變位機的控制方式有兩種:
一、作為機器人的外部軸,由機器人控制器進行運行控制,這種控制方式變位機可以與機器人進行聯動實現直線插補或圓弧插補運行,這種作為機器人外部軸的變位機相對來講價格會很昂貴;
④ ABB工業機器人的操作控制由什麼完成
控制系統 ,機器人控制系統是機器人的重要組成部分,用於對操作機的控制,以完成特定的工作任務。
⑤ 工業機器人是如何更好地實現它的運動控制
工業機器人的運動控制主要是實現點位運動( PTP ) 和 連續路徑運動(C P ) 兩種。
⑥ 工業機器人控制系統的基本原理是什麼
工業生產技術正向著自動化、智能化和綠色化的方向快速發展,越來越多的人工生產環節被機械結構所代替。科技的高速發展使得智能生產在工業生產中占據的比重更大,而工業機器人這種面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置越發閃亮於工業領域的舞台。機器人是近幾十年發展起來的一種高科技自動生產設備。它能自動執行工作,靠自身動力和控制能力來實現各種功能。
機器人的系統結構 一台通用的工業機器人,按其功能劃分,一般由 3 個相互關連的部分組成:機械手總成、控制器、示教系統,機械手總成是機器人的執行機構,它由驅動器、傳動機構、機器人臂、關節、末端操作器、以及內部感測器等組成。它的任務是精確地保證末端操作器所要求的位置,姿態和實現其運動。
控制器是機器人的神經中樞。它由計算機硬體、軟體和一些專用電路構成,其軟體包括控制器系統軟體、機器人專用語言、機器人運動學、動力學軟體、機器人控制軟體、機器人自診斷、白保護功能軟體等,它處理機器人工作過程中的全部信息和控制其全部動作。
機器人機械手的控制 當一台機器人機械手的動態運動方程已給定。
⑦ 工業機器人工作原理
機器人的工作原理是一個比較復雜的問題。簡單地說,機器人的原理就是模仿人的各種肢體動作、思維方式和控制決策能力。從控制的角度,機器人可以通過如下四種方式來達到這一目標。
「示教再現」方式:它通過「示教盒」或人「手把手」兩種方式教機械手如何動作,控制器將示教過程記憶下來,然後機器人就按照記憶周而復始地重復示教動作,如噴塗機器人。
「可編程式控制制」方式:工作人員事先根據機器人的工作任務和運動軌跡編制控製程序,然後將控製程序輸入給機器人的控制器,起動控製程序,機器人就按照程序所規定的動作一步一步地去完成,如果任務變更,只要修改或重新編寫控製程序,非常靈活方便。大多數工業機器人都是按照前兩種方式工作的。
「遙控」方式:由人用有線或無線遙控器控制機器人在人難以到達或危險的場所完成某項任務。如防暴排險機器人、軍用機器人、在有核輻射和化學污染環境工作的機器人等。
「自主控制」方式:是機器人控制中最高級、最復雜的控制方式,它要求機器人在復雜的非結構化環境中具有識別環境和自主決策能力,也就是要具有人的某些智能行為。
⑧ 工業機器人是由什麼控制的
工業機器人又稱工業機械手,實則是一個由6個伺服電機在既定路徑演算法下協同作用的機構。控制功能的話由所購買機器人所配售的工控櫃進行控制。然後通過相應的示教器或者各個機器人廠家的內部PC控制軟體對工控櫃進行操作以實現機器人進行所預想的工作。
滿意請採納。
⑨ 工業機器人力控制如何控制
工業機器人的控制方式目前市場上使用最多的機器人當屬工業機器人,也是最成熟完善的一種機器人,而工業機器人能得到廣泛應用,得益於它擁有有多種控制方式,按作業任務的不同,可主要分為點位控制方式、連續軌跡控制方式、力(力矩)控制方式和智能控制方式四種控制方式,下面詳細說明這幾種控制方式的功能要點。
01
點位控制方式(PTP)
這種控制方式只對工業機器人末端執行器在作業空間中某些規定的離散點上的位置進行控制。在控制時,只要求工業機器人能夠快速、准確地在相鄰各點之間運動,對達到目標點的運動軌跡則不作任何規定。
定位精度和運動所需的時間是這種控制方式的兩個主要技術指標。這種控制方式具有實現容易、定位精度要求不高的特點,因此,常被應用在上下料、搬運、點焊和在電路板上安插元件等只要求目標點處保持末端執行器位置准確的作業中。這種方式比較簡單,但是要達到 2~3um 的定位精度是相當困難的。
02
連續軌跡控制方式(CP)
這種控制方式是對工業機器人末端執行器在作業空間中的位置進行連續的控制,要求其嚴格按照預定的軌跡和速度在一定的精度范圍內運動,而且速度可控,軌跡光滑,運動平穩,以完成作業任務。
工業機器人各關節連續、同步地進行相應的運動,其末端執行器即可形成連續的軌跡。這種控制方式的主要技術指標是工業機器人末端執行器位 姿的軌跡跟蹤精度及平穩性,通常弧焊、噴漆、去毛邊和檢測作業機器人都採用這種控制方式。
03
力(力矩)控制方式
在進行裝配、抓放物體等工作時,除了要求准確定位之外,還要求所使用的力或力矩必須合適,這時必須要使用(力矩)伺服方式。這種控制方式的原理與位置伺服控制原理基本相同,只不過輸入量和反饋量不是位置信號,而是力(力矩)信號,所以該系統中必須有力(力矩)感測器。有時也利用接近、滑動等感測功能進行自適應式控制。
⑩ 簡述工業機器人的控制方式有哪些
1.點位控制方式(PTP)
這種控制方式只對工業機器人末端執行器在作業空間中某些規定的離散點上的位姿進行控制。在控制時,只要求工業機器人能夠快速、准確地在相鄰各點之間運動,對達到目標點的運動軌跡則不作任何規定。
2.連續軌跡控制方式(CP)
這種控制方式是對工業機器人末端執行器在作業空間中的位姿進行連續的控制,要求其嚴格按照預定的軌跡和速度在一定的精度范圍內運動,而且速度可控,軌跡光滑,運動平穩,以完成作業任務。
3.力(力矩)控制方式
在進行裝配、抓放物體等工作時,除了要求准確定位之外,還要求所使用的力或力矩必須合適,這時必須要使用(力矩)伺服方式。
4.智能控制方式
機器人的智能控制是通過感測器獲得周圍環境的知識,並根據自身內部的知識庫做出相應的決策。採用智能控制技術,使機器人具有較強的環境適應性及自學習能力。