复合型机器人

今天边肖将告诉你这件事。工业机器人内部结构知识，教你控制，驱动，传动，执行。机器人的基本知识。

不要小看这个基本内容。正所谓磨刀不误砍柴工，基础扎实，对以后的学习拓展很有帮助。

德国库卡工业机器人。

主要内部结构。

一个。机器人驱动装置。

概念:为了使机器人要跑，传动装置需要放在每一个关节，也就是每一个运动的自由度。

功能:提供机器人所有部分和关节运动的原动力。

驱动系统:可以是液压驱动、气动驱动、电力驱动或集成系统，可以由同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械驱动。机构间接驱动。

1.电动驱动装置。

本发明具有能源简单、变速范围宽、效率高、速度和位置精度高的优点。但是大部分都是连接减速装置的，很难直接驱动。

电动驱动装置可分为直流(DC)、交流(AC)伺服电机驱动和步进电机驱动。DC伺服电机的电刷容易磨损和打火。无刷DC电机也被广泛使用。步进电机驱动多为开环控制，控制简单但功率低，主要用于精度和功率低的场合。机器人系统。

电气作业前，应进行以下检查:

1)电源电压是否合适(过压容易损坏驱动模块)；DC输入+/-极性一定不能接错，驱动控制器上的电机型号或电流设定值是否合适(一开始不要太大)；

2)信号线被牢固地控制，工业现场最好考虑屏蔽(如双绞线)；

3)不要一开始就把所有需要连接的线都连接起来，只连接成最基本的系统，运行好了再逐步连接；

4)一定要搞清楚接地方式，否则浮空不接；

5)运转开始后半小时内密切观察电机的状态，如动作是否正常，声音、温升等，发现问题立即停止调整。

2.液压驱动。

直线运动由气缸和活塞杆的相对运动来完成。

优点:功率大，省去了减速器与驱动杆的直接连接，结构紧凑，刚性好，响应快，伺服驱动精度高。

缺点:需要增加液压源，容易造成液体泄漏，不适合高低温场合，所以目前液压驱动主要用于大功率。机器人系统。

选择合适的液压油。防止固体杂质混入液压系统，防止空气和水侵入液压系统。机械运行要柔和平稳，避免粗暴操作，否则必然产生冲击载荷，造成机械故障频繁，使用寿命大大缩短。注意空化和溢流噪音。在操作过程中，要时刻注意液压泵和溢流阀的声音。如果液压泵有空化噪声，排气后无法消除，只能排除故障后使用。保持适当的油温。液压系统的工作温度一般控制在30~80℃之间。

3.气动驱动。

气动驱动结构简单，清洁并且具有缓冲作用。但与液压驱动装置相比，具有功率低、刚度差、噪音大、速度控制困难等优点，多用于精度不高的点控制。机器人。

(1)速度快，系统结构简单，维护方便，价格低成本的特点。适用于中小型负载机器人。但由于伺服控制难以实现，所以主要用于程序控制。机器人上，下，冲压机器人。

(2)大多数情况下，用于实现双位或有限点控制。小的机器人。

(3)目前多采用可编程控制器(PLC控制器)作为控制装置。气动逻辑元件可用作易燃易爆场合的控制装置。

第二，线性驱动机构。

传动装置是连接动力源和运动连杆的关键部件。按照联合的形式，共同传递机构有直线传动和旋转传动。机构。

线性驱动可用于直角坐标。机器人柱坐标结构的x、Y、Z方向驱动、径向驱动和垂直升降驱动以及球坐标结构的径向伸缩驱动。

直线运动可以通过齿条、螺母等传动元件将旋转运动转化为直线运动，也可以由直线驱动电机或气缸或液压缸的活塞直接驱动。

1.齿条齿轮装置。

机架通常是固定的。齿轮的旋转运动被转换成托盘的直线运动。

优点:结构简单。

缺点:回报差大。

2.滚珠丝杠。

滚珠嵌入螺杆和螺母的螺旋槽中，滚珠通过螺母中的导向槽不断循环。

优点:摩擦小，传动效率高，不爬行，精度高。

缺点:制造成本高，结构复杂。

自锁问题:理论上滚珠丝杠副也可以自锁，但实际应用中并没有用到这种自锁。

主要原因是可靠性差或者加工成本高；由于径导比大，通常要加一套自锁装置，如蜗轮。

三。旋转传动机构。

旋转传动机构目的是将电机驱动源输出的高速转换成低速，获得更大的扭矩。机器人更多的旋转驱动器被用于。机构有一个齿轮链。同步带和谐波齿轮。

1.齿轮链

(1)速度关系。

(2)扭矩关系。

2.同步皮带。

同步带是一种多齿的带，与同齿的同步带轮相啮合。它像一个软齿轮一样工作。

优点:不滑动，弹性好，价格价格低廉，重复定位精度高。

缺点:有一些弹性变形。

3.谐波齿轮。

谐波齿轮由三个主要部分组成:刚性齿轮。谐波发生器和柔性齿轮一般是固定的，谐波发生器带动柔性齿轮转动。

主要特点:

(1)传动比大，单级50-300；

(2)传动平稳，承载能力高；

(3)传动效率高，可达70%-90%；

(4)传动精度高，比普通齿轮传动高3-4倍；

(5)返回误差小，可小于3’；

(6)不能获得中间输出，柔轮刚度低。

谐波传动装置已经广泛应用于机器人拥有先进技术的国家。就日本而言，60%机器人驱动装置采用谐波传动。

美国把它送上了月球机器人使用谐波传动，其中一个上臂使用30个谐波传动。机构。

前苏联送上月球的运动机器人月球着陆器成对安装的8个轮子，采用闭合谐波驱动。机构一个人开车。谐波传动机构罗恩。德国大众开发的GEROTR30机器人和法国雷诺公司开发的VERTICAL80。机器人。

四个。机器人传感系统。

1.感觉系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成，以获得内部和外部环境中的有意义的信息。

2.智能传感器的使用得到了改进。机器人机动性、适应性和智力水平。

3.传感器比人类的信息和人类的感觉系统更有效。

动词 （verb的缩写）侦查机器人的位置。

旋转光学编码器是最常用的位置反馈装置。光电探测器将光脉冲转换成二进制波形。通过计算脉冲数，得到轴增益，由两个方波信号的相对相位确定旋转方向。

感应同步器输出两个模拟信号&轴角的正弦信号和余弦信号。轴的旋转角度通过这两个信号的相对幅度来计算。感应同步器通常比编码器更可靠，但其分辨率较低。

电位计是最直接的位置检测形式。它连接到电桥，产生与轴角成比例的电压信号。然而，由于分辨率低、线性差以及对噪声的敏感性。

速度计可以输出一个与轴速成比例的模拟信号。如果没有这样的速度传感器，可以通过检测相对于时间差的位置来获得速度反馈信号。

六个。机器人力检测。

力传感器通常安装在操作臂的以下三个位置:

1.安装在万向节传动上。可以测量驱动器/减速器本身的扭矩或力输出。但是它不能很好地检测末端执行器与环境的接触。

2.安装在机械手末端执行器和末端关节之间，可称为腕力传感器。通常，在末端执行器上测量三到六个力/分量。

3.安装在末端执行器的指尖上。通常，这些感觉手指内置应变仪，可以测量指尖上的一到四个分力。

七个。机器人-环境交互系统。

1.机器人-环境交互系统的实施工业机器人与外部环境中的设备进行连接和协调的系统。

2.工业机器人与外部设备集成。

3，也可以不止一个。机器人多个机床或设备、多个零件存储装置等。被集成到一个功能单元中以执行复杂的任务。

八、人机交互系统

人机交互系统就是让操作者参与进来。机器人控制并配合机器人用于交流的装置。该系统可分为两类:指令给出装置和信息显示装置。