⑴ 工业机器人各轴的运动是由什么部件执行的
工业机器人各轴的运动是由驱动系统执行的
工业机器人的驱动系统是向执行系统各部件提供动力的装置,包括驱动器和传动机构两部分,它们通常与执行机构连成一体。驱动器通常有电动、液压、气动装置以及把它们结合起来应用的综合系统。常用的传动机构有谐波传动、螺旋传动、链传动、带传动以及各种齿轮传动等。
机器人目前是典型的机电一体化产品,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,传感器应提供机器人本体或其所处环境的信息,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。
⑶ 机器人关节驱动方式有哪些
当前,市场上的机器人主要使用三种驱动方法,即液压驱动,气动驱动和电动机驱动。这三种驱动方法中的每一种都有自己的特征:
1.电动机驱动是利用各种电动机产生的力或转矩直接驱动机器人的关节,或者通过诸如减速的机构来驱动机器人的关节,以获得所需的位置,速度,加速度和其他指标。具有环保,整洁,控制方便,运动精度高,维护成本低,驱动效率高的优点。电机有四种类型:步进电机,直流伺服电机,交流伺服电机和线性电机。
2.液压驱动器使用液体作为介质来传递力,并使用液压泵使液压系统产生的压力驱动执行器运动。
液压驱动模式是成熟的驱动模式。它具有易于控制的压力和流量,高刚性,不可压缩的液压油,简单稳定的调速,方便的扮悄操作和控制以及广泛的无级调速(调速范围高达2000:1),并且具有以下优点:较小的驱动力或扭矩可获得更大的动力。然而,由于流体流动阻力,温度变化,杂质,泄漏等的影响,工件的稳定性和定位精度不准确,并且还造成环境污染并增加了维护技术要求。因此,它经常用于需要较大输出力和低运动速度的场合。在电驱动技术成熟之前,液压驱动是最广泛使用的驱动方法。
3.气动驱动器使用空气作为工作介质,并使用气源发生器将压缩空气的压力能转换为机械能,以驱动执行器以完成预定的运动定律。气动驱动具汪肆有节能简单,时间短,动作快,柔软,重量轻,产量/质量比高,安装维护方便,安全,成本低,对环境无污染的优点。然而,由于空气的可压缩性,要实现高精度困缺轿,快速响应的位置和速度控制并不容易,而且还会降低驱动系统的刚性。
⑷ 工业机器人驱动机构有几种,试述每种机构的结构及原理
工业机器人驱动机构是工业机械手的重要组成部分,驱动机构主要有4种:液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压驱动、气压驱动用得最多。
⑸ 工业机器人常用的驱动方式有哪些
工业机器人的驱动系统,按动力源分为液压,气动和电动三大类。
工业机器人最常用的精确度较高的是液压驱动系统:
由于液压技术是一种比较成熟的技术。
它具有动力大、力(或力矩)与惯量比大、快速响应高、易于实现直接驱动等特点。
适于在承载能力大,惯量大以及在防焊环境中工作的这些机器人中应用。
但液压系统需进行能量转换(电能转 换成液压能),速度控制多数情况下采用节流调速,效率比电动驱动系统低。
液压系统的液体泄泥会对环境产生污染,工作噪声也较高。
因这些弱点,近年来,在负荷为100kz以下的机器人中往往被电动系统所取代。
⑹ 工业机器人的驱动方式有哪些
工业机器人的驱动方式有三种:
1、液压驱动
2、气压驱动
3、电气驱动;