第二课、发那科机器人结构的认识

机器人结构的认识
一般来说，机器人由本体、控制柜和手编器组成，但是也有的机器人手编器属于选配件，如爱普生和雅马哈等，它们都有一个共同点，就是可以通过开发的软件来实现在线操作。

发那科机器人的组成包括本体、控制柜和手编器。

发那科机器人的常规型号有并联机器人M-1iA(蜘蛛手)、小6轴机器人LR Mate 200iC、M-10iA、M-20iA以及大的6轴机器人R-2000iB、M-710iC、M-900iA和码垛专用机器人M-410iB等。

此培训我们用发那科200iC/5F来说明。

机器人的主要参数有：(1)、最大负重(5公斤)
(2)、运动轴数(6轴)
(3)、运动范围(704mm)
(4)、安装方式(地面安装)
(5)、重复定位精度(正负0.02mm)
(6)、最大运动速度(2 m/s)
(7)、运动范围
一、本体
本体包括：伺服电机、减速机、传动机构以及连接机构。

1、伺服电机：
传统上的伺服电机可分为两类：(1)、交流伺服马达
(2)、直流伺服马达
一般机器人用的都是交流伺服马达，所谓交流伺服马达，就是使用的是交流电源的电机，一般由脉冲编码器、交流伺服电机和抱闸单元组成。

而发那科机器人使用的是发那科自己生产的伺服马达，采用的是绝对式脉冲编码器，所以都需要用电池去给编码器供电以保持编码器数据，防止机器人在断电的情况下丢失编码器数据。

如上图所示机器人有6个伺服马达，每个关节都装有一个。

2、减速机
减速机可分为传统的齿轮减速机、RV减速机和谐波减速机。

3、控制柜
控制柜是机器人的控制单元，由以下部分组成：
(1)、手编器；
(2)、操作面板及电路板；
(3)、主板；
(4)、IO板；
(5)、电源供给单元；
(6)、紧急停止单元；
(7)、伺服放大器；
(8)、风扇单元；
(9)、线路断路器；
(10)、再生电阻；
手编器：
作用：手动操作移动机器人；编写机器人程序；试运行程序；
自动运行；查看机器人状态以及更改状态；
要求：熟悉每一个操作键的功能，熟练操作。

操作面板：
作用：所谓操作面板就是指把一些常用的功能做成快捷键的方式，以便于操作机器人。

紧急停止按钮；程序启动按钮；状态指示灯；备份还原等；
主板：
作用：整个控制柜的核心之一，相当于电脑主机的CPU，由主板、CPU板、小伺服卡、运行内存条组成。

可扩展选项功能板。

IO板：
作用：IO板实际上就是把系统内部虚拟的逻辑信号映射成物理信号，实现与外部信号的连接。

IO板分数字量信号和模拟量信号，数字量信号是一个开关量，用二进制表示接通为1，关断为0。

而模拟量信号是一组电压信号，它的作用是能实现一些数据的传输。

电源供给单元：
作用：给整个控制柜提供控制电源的模块，包括直流24V电和风扇的交流220V电。

紧急停止单元：
紧急停止单元实际就是安全单元，它的作用是组成一些安全的逻辑电路，以至于整个控制柜能够有序的实现运作。

比如：按下急停按钮本体电源就会断电、伺服接通必须在一定的条件一定的接通顺序下才能接通等。

伺服放大器：
伺服放大器是机器人控制柜的核心之一，发那科机器人的伺服放大器由轴运动控制卡和伺服驱动器组成。

轴运动控制卡主要是进行各轴坐标的计算，为伺服驱动器提供正确的信号，以达到机器人能实现我们预想的轨迹。

由伺服驱动器直接控制伺服马达。

风扇单元：
控制柜内冷却作用。

线路断路器：又称交流接触器，负责接通和切断主电源的作用。

再生电阻：
因为控制柜内的驱动等有用到电容、电容它会在机器人通电的情况下存储电能量，当电源切断时，电容内部的电能量就会释放出来，再生电阻的作用就是用来消耗这部分的电能量，以防止人员触电和击穿内部电路板。