1. 簡述工業機器人的工作原理
機器人的工作原理
從最基本的層面來看,人體包括五個主要組成部分:
身體結構
肌肉系統,用來移動身體結構
感官系統,用來接收有關身體和周圍環境的信息
能量源,用來給肌肉和感官提供能量
大腦系統,用來處理感官信息和指揮肌肉運動
2. 1:工業機器人定義及特點
工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置,它能自動執行工作,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。
它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。
特點:
1、可編程。
生產自動化的進一步發展是柔性啟動化。工業機器人可隨其工作環境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性製造過程中能發揮很好的功用,是柔性製造系統中的一個重要組成部分。
2、擬人化。
工業機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。
此外,智能化工業機器人還有許多類似人類的「生物感測器」,如皮膚型接觸感測器、力感測器、負載感測器、視覺感測器、聲覺感測器、語言功能等。感測器提高了工業機器人對周圍環境的自適應能力。
3、通用性。
除了專門設計的專用的工業機器人外,一般工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性。比如,更換工業機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執行不同的作業任務。
4、工業機器技術涉及的學科相當廣泛,歸納起來是機械學和微電子學的結合-機電一體化技術。
第三代智能機器人不僅具有獲取外部環境信息的各種感測器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智慧。
這些都是微電子技術的應用,特別是計算機技術的應用密切相關。因此,機器人技術的發展必將帶動其他技術的發展,機器人技術的發展和應用水平也可以驗證一個國家科學技術和工業技術的發展水平。
(2)工業機器人的感官是什麼擴展閱讀:
一、組成結構
工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構,包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構。
大多數工業機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅動系統包括動力裝置和傳動機構,用以使執行機構產生相應的動作;控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號,並進行控制。
工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作;球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮;關節型的臂部有多個轉動關節。
工業機器人按執行機構運動的控制機能,又可分點位型和連續軌跡型。點位型只控制執行機構由一點到另一點的准確定位,適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業;連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動,適用於連續焊接和塗裝等作業。
工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件,通過RS232串口或者乙太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。
示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅動系統,使執行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領動執行機構,按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。
在示教過程的同時,工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時,控制系統從程序存儲器中檢出相應信息,將指令信號傳給驅動機構,使執行機構再現示教的各種動作。示教輸入程序的工業機器人稱為示教再現型工業機器人。
具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業機器人,能在較為復雜的環境下工作;如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能,即成為智能型工業機器人。它能按照人給的「宏指令」自選或自編程序去適應環境,並自動完成更為復雜的工作。
二、技術原理
1、開放性模塊化的控制系統體系結構:
採用分布式CPU計算機結構,分為機器人控制器(RC),運動控制器(MC),光電隔離I/O控制板、感測器處理板和編程示教盒等。機器人控制器(RC)和編程示教盒通過串口/CAN匯流排進行通訊。
機器人控制器(RC)的主計算機完成機器人的運動規劃、插補和位置伺服以及主控邏輯、數字I/O、感測器處理等功能,而編程示教盒完成信息的顯示和按鍵的輸入。
2、模塊化層次化的控制器軟體系統:
軟體系統建立在基於開源的實時多任務操作系統Linux上,採用分層和模塊化結構設計,以實現軟體系統的開放性。整個控制器軟體系統分為三個層次:硬體驅動層、核心層和應用層。
三個層次分別面對不同的功能需求,對應不同層次的開發,系統中各個層次內部由若干個功能相對對立的模塊組成,這些功能模塊相互協作共同實現該層次所提供的功能。
3、機器人的故障診斷與安全維護技術:
通過各種信息,對機器人故障進行診斷,並進行相應維護,是保證機器人安全性的關鍵技術。
4、網路化機器人控制器技術:
當前機器人的應用工程由單台機器人工作站向機器人生產線發展,機器人控制器的聯網技術變得越來越重要。
控制器上具有串口、現場匯流排及乙太網的聯網功能。可用於機器人控制器之間和機器人控制器同上位機的通訊,便於對機器人生產線進行監控、診斷和管理。
3. 什麼是工業機器人的視覺系統
工業機器人的視覺引導系統應用包含了以下的幾個方面:自動的堆垛和自動卸跺;傳送帶的追蹤;組件的裝配;機器人的應用及其檢測;機器人上下料;機器人的引導點膠等。
通過工業機器人視覺引導系統這幾種方面,把相機安裝在機器人的手臂上,隨時跟隨機器人的移動,相機可以通過一次拍攝定位出視野范圍內的所有的產品,通過數據傳輸,引導機器人抓取,並擺放在設定好的位置上。
機器視覺系統,在生產線上,人來做此類測量和判斷會因疲勞、個人之間的差異等產生誤差和錯誤,但是機器卻會不知疲倦地、穩定地進行下去。一般來說,機器視覺系統包括了照明系統、鏡頭、攝像系統和圖像處理系統。
對於每一個應用,我們都需要考慮系統的運行速度和圖像的處理速度、使用彩色還是黑白攝像機、檢測目標的尺寸還是檢測目標有無缺陷、視場需要多大、解析度需要多高、對比度需要多大等。從功能上來看,典型的機器視覺系統可以分為:圖像採集部分、圖像處理部分和運動控制部分。
(3)工業機器人的感官是什麼擴展閱讀
機器視覺系統工作過程
一個完整的機器視覺系統的主要工作過程如下:
1、工件定位檢測器探測到物體已經運動至接近攝像系統的視野中心,向圖像採集部分發送觸發脈沖。
2、圖像採集部分按照事先設定的程序和延時,分別向攝像機和照明系統發出啟動脈沖。
3、攝像機停止目前的掃描,重新開始新的一幀掃描,或者攝像機在啟動脈沖來到之前處於等待狀態,啟動脈沖到來後啟動一幀掃描。
4、攝像機開始新的一幀掃描之前打開曝光機構,曝光時間可以事先設定。
5、另一個啟動脈沖打開燈光照明,燈光的開啟時間應該與攝像機的曝光時間匹配。
6、攝像機曝光後,正式開始一幀圖像的掃描和輸出。
7、圖像採集部分接收模擬視頻信號通過A/D將其數字化,或者是直接接收攝像機數字化後的數字視頻數據。
8、圖像採集部分將數字圖像存放在處理器或計算機的內存中。
9、處理器對圖像進行處理、分析、識別,獲得測量結果或邏輯控制值。
10、處理結果控制流水線的動作、進行定位、糾正運動的誤差等。
4. 工業機器人在運行過程中的發生的事件應如何查看
工業機器人是模擬人類行為操作,應用於工業生產中的智能化設備,視覺顧名思義是眼睛感官,機器人在操作過程中會有模擬人類的視覺部份,就是我們說的機器視覺,機器視覺可以進行圖像採集,數據收集,並經過大腦(控製程序)進行信息反饋,可以進行遠程式控制制,將機器人所採集的圖像接入到電腦中,呈現於屏幕上,以供查看。
5. 製作機器人要哪些知識
機器人製作的三大知識點:
1. 控制系統,目前主要用單片機,國內常用的AVR,國外常用PIC單片機,一般用C語言編程。
2. 機械繫統,構成機器人的框架。金屬、木頭、塑料都可以。
3. 電子系統。各種感測器以及相應的電機、舵機控制電路。
如果想自己製作,其實並不難,但需要循序漸進,從最容易入手的智能小車開始,做出自己的第一個作品後,就可以考慮更高層次的作品,去參加比賽什麼的。
6. 什麼是工業機器人有什麼樣的特點
工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。工業機器人是自動執行工作的機器裝置,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。
工業機器人有以下特點:將數控機床的伺服軸與遙控操縱器的連桿機構聯接在一起,預先設定的機械手動作經編程輸入後,系統就可以離開人的輔助而獨立運行。這種機器人還可以接受示教而完成各種簡單的重復動作。
-------東莞英氏電子工程師
7. 觸覺感測器對工業機器人有多重要中國在這領域處於什麼水平
觸覺感測器對工業機器人有多重要?中國在這領域處於什麼水平?
隨著科技的不斷發展你知道觸覺感測器對工業機器人有多重要?中國在這領域處於什麼水平?我們一起來聊聊看吧。
近年來,優秀的國產核心零部件廠商逐漸成長起來,如振康、綠的等,很多國產機器人零部件精度、穩定性已經可以替代進口。但是中國機器人有一項技術依舊依賴進口,那就是觸覺感測器技術。感測器是工業機器人的感知系統,是最重要的組成部分之一。多個不同功能的感測器組合在一起,才能為機器人提供最為詳盡的外界環境信息。感測器對工業機器人有著不可取代的重要性,那一台精密的工業機器人會用到哪些不同的感測器呢?
多維力感測器是觸覺感測器的一種。多維力感測器指的是一種能夠同時測量兩個方向以上力及力矩分量的力感測器。六維力感測器是智能機器人重要的感測器,它能同時檢測三維空間(笛卡爾坐標系)的全力信息,即三個力分量和三個力矩分量。多維力感測器是觸覺感測器的一種。多維力感測器指的是一種能夠同時測量兩個方向以上力及力矩分量的力感測器。六維力感測器是智能機器人重要的感測器,它能同時檢測三維空間的全力信息,即三個力分量和三個力矩分量。機器人在工作過程中還需要感知周圍物體的位置,以保持安全的距離,就可以保證操作過程的安全性。接近度感測器就是用來檢測物體接近的程度,分為超聲波接近度感測器及紅外線接近度感測器,超聲波接近度感測器測距范圍相對較大。
經過以上大概的了解你明白了嗎。
8. 工業機器人的基本特徵包括哪四個方面
工業機器人
工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置,它能自動執行工作,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。
工業機器人有哪些特點
1、可編程
生產自動化的進一步發展是柔性啟動化,工業機器人可隨其工作環境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性製造過程中能發揮很好的功用,是柔性製造系統中的一個重要組成部分。
2、擬人化
工業機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦,此外,智能化工業機器人還有許多類似人類的「生物感測器」,如皮膚型接觸感測器、力感測器、負載感測器、視覺感測器、聲覺感測器、語言功能等,感測器提高了工業機器人對周圍環境的自適應能力。
3、通用性
除了專門設計的專用的工業機器人外,一般工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性,比如,更換工業機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執行不同的作業任務。
4、工業機器技術涉及的學科相當廣泛,歸納起來是機械學和微電子學的結合-機電一體化技術,第三代智能機器人不僅具有獲取外部環境信息的各種感測器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智慧,這些都是微電子技術的應用,特別是計算機技術的應用密切相關,因此,機器人技術的發展必將帶動其他技術的發展,機器人技術的發展和應用水平也可以驗證一個國家科學技術和工業技術的發展水平。
9. 機器人的內部感測器有哪些外部感測器有哪些
內部感測器有:檢測位置和角度的感測器。
外部感測器有:物體識別感測器、物體探傷感測器、接近覺感測器、距離感測器、力覺感測器,聽覺感測器等。
1、內部感測器:用來檢測機器人本身狀態(如手臂間角度)的感測器。
2、外部感測器:用來檢測機器人所處環境(如是什麼物體,離物體的距離有多遠等)及狀況(如抓取的物體是否滑落)的感測器。
(9)工業機器人的感官是什麼擴展閱讀
主要感測器
1、力覺
檢測內容:機器人有關部件(如手指)所受外力及轉矩。
應用目的:控制手腕移動,伺服控制,正解完成作業。
感測器件:應變片、導電橡膠。
2、接近覺
檢測內容:對象物是否接近,接近距離,對象面的傾斜。
應用目的:控制位置,尋徑,安全保障,異常停止。
感測器件:光感測器、氣壓感測器、超聲波感測器、電渦流感測器、霍爾感測器。
10. 工業機器人有哪些特點
工業機器人指由操作機(機械本體)、控制器、伺服驅動系統和感測裝置構成的一種仿人操作、自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業的光機電一體化生產設備,特別適合於多品種、變批量的彈性製造系統。
一、工業機器人按臂部的運動形式分為四種:
1、直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動;
2、圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作;
3、球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮;
4、關節型的臂部有多個轉動關節。
二、工業機器人按執行機構運動的控制機能又可分點位型和連續軌跡型。
1、點位型只控制執行機構由一點到另一點的准確定位,適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業;
2、連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動,適用於連續焊接和塗裝等作業。
三、工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類:
1、編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件,通過RS232串口或者乙太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。
2、示教輸入型的示教方法有兩種:
一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅動系統,使執行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;
另一種是由操作者直接領動執行機構,按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時,工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時,控制系統從程序存儲器中檢出相應信息,將指令信號傳給驅動機構,使執行機構再現示教的各種動作。示教輸入程序的工業機器人稱為示教再現型工業機器人。
四、智能工業機器人
具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業機器人,能在較為復雜的環境下工作;如具有識別功能或更進一步增加自適應、自學習功能,即成為智能型工業機器人。它能按照人給的「宏指令」自選或自編程序去適應環境,並自動完成更為復雜的工作。
二、工業機器人的特點
自20世紀60年代初第一代機器人在美國問世以來,工業機器人的研製和應用有了飛速的發展,但工業機器人最顯著的特點歸納有以下幾個。
1.可編程。生產自動化的進一步發展是柔性自動化。工業機器人可隨其工作環境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性製造過程中能發揮很好的功用,是柔性製造系統(FMS)中的一個重要組成部分。
2.擬人化。工業機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業機器人還有許多類似人類的「生物感測器」,如皮膚型接觸感測器、力感測器、負載感測器、視覺感測器、聲覺感測器、語言功能等。感測器提高了工業機器人對周圍環境的自適應能力。
3.通用性。除了專門設計的專用的工業機器人外,一般工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性。比如,更換工業機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執行不同的作業任務。
4.機電一體化。工業機器人技術涉及的學科相當廣泛,但是歸納起來是機械學和微電子學的結合——機電一體化技術。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環境信息的各種感測器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智慧,這些都和微電子技術的應用,特別是計算機技術的應用密切相關。因此,機器人技術的發展必將帶動其他技術的發展,機器人技術的發展和應用水平也可以驗證一個國家科學技術和工業技術的發展和水平。
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