机器人机械结构介绍

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机器人的机械结构讲义课件

密封性差；
二、机身的典型结构
圆柱坐标型
机器人的机械机构（一）
工作范围可以扩大；计算简单；
动力输出较大；
手臂可达空间受到限制；直线驱动部分难以密封；
安全性差；
二、机身的典型结构
球坐标式
机器人的机械机构（一）
中心支架附近的工作范围大；工作空间大；
坐标系复杂，难以控制；存在工作死区；密封性较差；
机器人的机械机构（一）
齿条活塞油缸驱动的回转型机身
升降回转台
升降缸体活塞
活塞杆固定导套
齿轮套筒
齿条缸固定立柱
齿条活塞油缸驱动的回转型机身
1、活塞 2、花键套 3、花键轴 4、升降油缸 5、摆动油缸 6、摆动缸定片 7、摆动缸动片
链条链轮型回转机身
回转与俯仰机身
铰链连接采用尾部耳环或中部
销轴与立柱连接
三、臂部的典型机构
臂部伸缩机构臂部俯仰运动机构手臂回转与升降机构
手臂回转与升降机构通常是通过臂部相对于立柱的运动机构来实现。常采用回转缸与升降缸单独驱动，适用于升降行程短而回转角度
小于360°的情况，也有采用升降缸与气马
达——锥齿轮传动的结构。
机器人的机械机构（一）
机器人的机械机构（一）
性
2
~0.5) ~0.5) 0.5)
第一节机器人的主要技术参数
分辨率
是指机器人每根轴能够实现的最小移动距离或最小转动角度。精度和分辨率不一定相关。
实际位置
给定位置
反馈尺
重复精度
精度
分辨率、精度、重复精度的关系
TBRU 分辨率
第二节机身和臂部机构
一、机身和臂部的作用
机身

机器人学_第2章_机器人机械结构

• 电机M3→两级同步带传动B3、B3′→减速器R3→肘关节摆动 n3
– 肩关节的摆动：
• 电机M2→同步带传动B2→减速器R2→肩关节摆动n2
29
腕部俯仰
关节型机器人传动系统图：
肘关节摆动
肩关节的摆动
腕部的旋转
30
腕部旋转局部图例：
电机M5→减速器R5→链轮副 C5→锥齿轮副G5→旋转运动n5
上料道与下料道分别设在机床的两侧，双臂能同时动作，两臂同步沿横梁移动，缩短辅助时间
b.双臂交叉配置，
两臂轴线交于机床的中心，两臂交错伸缩进行上下料，并同时沿横梁移动
c.双臂交叉配置，
悬伸梁式，横梁长度较a,b短，双臂位于横梁的同一侧
5
(2).双臂悬挂式（b）
双臂回转型，双臂交叉且绕同轴回转，分别负责上下料（主要是盘状零件），只需一个动力源，结构紧凑，动作范围大
第2章机器人的机械结构
2.1 机身和臂部 2.2 腕部和手部结构 2.3 传动部件设计
1
2.1 机身和臂部
• 一.机身和臂部的作用
• 机身是直接连接支承传动手臂和行走机构的部件，机身可以是固定的，也可以是行走式的
• 手臂部件用来支承腕部（关节）和手部（包括工件和工具），并带动它们在空间运动
• 远距离传动手腕：
–有时为了保证具有足够大的驱动力，驱动装置又不能做得足够小，同时也为了减轻手腕的重量，采用远距离的驱动方式，可以实现三个自由度的运动。
44
1）液压直接驱动BBR手腕图例：
回转 R
俯仰 B
偏转 B
45
2）. 单回转腕部结构示例
46
3）双回转油缸驱动手腕

工业机器人的基本结构

工业机器人的基本结构工业机器人是一种用于自动化生产的机器人系统，它具有复杂的结构和多样的功能。

下面将介绍工业机器人的基本结构。

工业机器人主要由机械结构、传感器、控制系统和执行器四个主要部分组成。

一、机械结构工业机器人的机械结构是机器人的骨架，它决定了机器人的外形和运动能力。

机械结构包括机器人的机身、关节、连杆、末端执行器等部分。

1. 机身：机身是机器人的主体部分，承载着各个关节和执行器。

一般采用铝合金、钢材或碳纤维等材料制作，具有较强的刚性和轻量化特性。

2. 关节：关节是连接机身和连杆的部分，用于实现机器人的运动。

根据运动方式的不同，关节可以分为旋转关节和直线关节。

旋转关节可以使机器人在水平方向上旋转，而直线关节可以使机器人在垂直方向上进行上下运动。

3. 连杆：连杆是连接关节和末端执行器的部分，它们通过关节的旋转和直线运动，使机器人能够完成各种复杂的任务。

连杆一般采用铝合金或钢材制作，具有一定的刚性和强度。

4. 末端执行器：末端执行器是机器人的“手”，用于实现机器人的具体操作。

常见的末端执行器包括夹爪、焊枪、刀具等，不同的末端执行器适用于不同的工作任务。

二、传感器传感器是工业机器人的感知器官，用于获取周围环境的信息，帮助机器人做出相应的动作。

常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、位置传感器等。

1. 视觉传感器：视觉传感器可以通过拍摄和分析图像，实现对物体的识别、定位和测量。

它可以帮助机器人在不同的工作环境中准确定位和操作物体。

2. 力传感器：力传感器可以测量机器人施加在物体上的力和力矩，帮助机器人控制力的大小和方向，实现精确的操作和装配。

3. 位置传感器：位置传感器可以测量机器人各个关节的位置和姿态，提供给控制系统进行运动控制。

常见的位置传感器有编码器、陀螺仪等。

三、控制系统控制系统是工业机器人的大脑，负责对机器人进行运动控制和任务规划。

它由硬件和软件两部分组成。

1. 硬件：硬件部分包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等。

第二章_机器人的机械结构分析

关节型搬运机器人
关节型焊接机器人
第二章
机器人的机械结构
机器人的构型
5、平面关节型 (Selective Compliance Assembly Robot Arm ，简称SCARA) 仅平面运动有耦合性，控制较通用关节型简单。运动灵活性更好，速度快，定位精度高，铅垂平面刚性好，适于装配作业。
SCARA型装配机器人
有较大的作业空间，结构紧凑较复杂，定位精度较低。
极坐标型机器人模型
2018/11/2
Unimate
机器人
第二章
机ห้องสมุดไป่ตู้人的机械结构
机器人的构型
4、关节坐标型 (3R) 对作业的适应性好，工作空间大，工作灵活，结构紧凑，通用性强，但坐标计算和控制较复杂，难以达到高精度。
2018/11/2
关节型机器人模型
2、圆柱坐标型 (R2P)
结构简单紧凑，运动直观，其运动耦合性较弱，控制也较简单，运动灵活性稍好。但自身占据空间也较大，但转动惯量较大，定位精度相对较低。
圆柱坐标型机器人模型
2018/11/2
Verstran 机器人
Verstran 机器人
第二章
机器人的机械结构
机器人的构型
3、极坐标型（也称球面坐标型）(2RP)
• 电动式
电源方便，响应快，驱动力较大，可以采用多种灵活的控制方案。
2018/11/2
第二章
机器人的机械结构
二、机器人的分类
1.按机器人的控制方式分类（1）非伺服机器人非伺服机器人按照预先编好的程序顺序进行工作，使用限位开关、制动器、插销板和定序器来控制机器人的运动。（2）伺服控制机器人通过传感器取得的反馈信号与来自给定装置的综合信号比较后，得到误差信号，经放大后用以激发机器人的驱动装置，进而带动手部执行装置以一定规律运动，到达规定的位置或速度等，这是一个反馈控制系统。

工业机器人组成结构

工业机器人组成结构工业机器人是一种用于自动化生产的机器，它能够完成人类在生产线上的工作任务。

工业机器人的组成结构是多样的，下面将从机械结构、电气控制和软件系统三个方面来介绍工业机器人的组成结构。

一、机械结构工业机器人的机械结构是支持其运动和操作的基础。

通常，它由底座、臂架、关节、末端执行器等部分组成。

1. 底座：底座是机器人的基础，通常由铸铁或钢板制成，具有足够的强度和稳定性。

底座上通常安装有电机和减速器，用于提供机器人的旋转运动。

2. 臂架：臂架是机器人的主体结构，通常由铝合金或碳纤维等材料制成，具有轻量化和高强度的特点。

臂架上的关节连接着各个运动部件，使机器人能够进行多轴运动。

3. 关节：关节是机器人的运动部件，通常由电动机、减速器和编码器等组成。

关节能够提供机器人的转动和抬升等运动，使机器人能够灵活地完成各种工作任务。

4. 末端执行器：末端执行器是机器人的工作部件，通常根据需要选择不同的执行器，如夹爪、吸盘、焊枪等。

末端执行器能够完成机器人的具体操作任务，如抓取、装配、焊接等。

二、电气控制电气控制是机器人的神经系统，负责控制机器人的运动和操作。

它由电机驱动系统、传感器系统和控制器等组成。

1. 电机驱动系统：电机驱动系统是机器人的动力源，通常由伺服电机和伺服驱动器等组成。

电机驱动系统能够提供机器人的运动能力，使机器人能够精确地控制运动轨迹和速度。

2. 传感器系统：传感器系统能够感知机器人周围的环境和工件信息，通常包括视觉传感器、力传感器、接近开关等。

传感器系统能够为机器人提供反馈信号，使机器人能够根据实际情况进行调整和控制。

3. 控制器：控制器是机器人的大脑，负责整个系统的协调和控制。

控制器通常由工控机或嵌入式控制器组成，可以通过编程来实现机器人的自动化控制和任务规划。

三、软件系统软件系统是机器人的智能核心，负责实现机器人的智能化和自主性。

它由操作系统、控制算法和应用软件等组成。

1. 操作系统：操作系统是机器人的基础软件平台，通常采用实时操作系统（RTOS），如VxWorks、RobotWare等。

机器人的组成结构及原理

机器人的组成结构及原理1.引言机器人是一种可以执行各种任务的自动化设备，由多个组成部分组成。

本文将探讨机器人的组成结构以及其原理。

2.机器人的组成结构2.1机械结构机械结构是机器人的物理结构，它决定了机器人的外形、尺寸和运动方式。

机械结构一般由连杆、齿轮、轴承、电机等组件构成。

连杆用于连接各个部件，齿轮用于传动力，轴承用于减小摩擦，电机用于提供动力。

2.2电子结构电子结构包括机器人的传感器和执行器。

传感器用于获取周围环境的信息，如光线、声音、温度等。

常见的传感器包括摄像头、声音传感器、温度传感器等。

执行器用于使机器人实际执行任务，如电机、液压驱动系统等。

2.3控制系统控制系统是机器人的大脑，负责控制机器人的运动和执行任务。

控制系统通常由微处理器、逻辑电路、软件等组成。

微处理器是机器人的核心处理器，负责处理输入信息并输出指令控制机器人的运动。

逻辑电路用于执行各种判断和决策，如自主导航、避障等。

软件则是机器人控制系统的程序，包括运动控制、任务规划等。

3.机器人的工作原理机器人的工作原理涉及到机械、电子和控制系统的相互协调和配合。

下面将对机器人的工作原理进行简要介绍。

3.1机械原理机器人的机械结构决定了其运动方式和工作范围。

通过控制机械结构中的电机和传动机构，机器人可以实现不同的运动方式，如直线运动、旋转运动等。

机械结构也决定了机器人的可控自由度，即机器人可以同时控制的独立运动轴数目。

3.2传感器原理机器人通过传感器获取周围环境的信息，并将其转化为数字信号，通过输入到控制系统中进行分析和处理。

传感器原理涉及到各种物理传感器的工作原理，如摄像头通过感光元件拍摄图像，声音传感器通过麦克风转化声音信号等。

3.3控制系统原理控制系统原理包括机器人的算法和软件。

控制系统通过输入传感器的信息，并进行决策和规划后，输出指令控制机器人的运动和执行任务。

控制系统原理涉及到机器人运动学和动力学的理论，以及各种控制算法的实现。

工业机器人的五大机械结构和三大零部件解析

工业机器人的五大机械结构和三大零部件解析一、五大机械结构：1.手臂结构：工业机器人的手臂结构类似于人的手臂，用于搬运和操作物体。

它通常由多段关节构成，这些关节可以进行旋转和伸缩。

手臂结构可以根据不同的任务来设计，手臂的长度、关节的自由度和负载能力等可以根据实际需求进行调整。

2.底座结构：底座结构是工业机器人的支撑部分，它承载整个机器人和工作负载的重量，并提供机器人的旋转能力。

底座通常由电机和减速器组成，通过控制电机的旋转实现整体机器人的转动。

3.关节结构：关节结构是工业机器人手臂各关节连接的部分，它具有旋转和转动的能力。

关节结构通常由电机、减速器和编码器等组成，电机提供动力，减速器提供转动和转动的精度，编码器用于反馈位置和速度等参数。

4.手持器结构：手持器结构是机器人手臂的末端装置，用于夹取和操纵物体。

手持器通常由夹爪、吸盘、焊枪等组成，它们可以根据不同的任务和工作环境进行选择和装配。

5.支撑结构：支撑结构是机器人的框架和支撑部分，它提供机器人的稳定性和强度。

支撑结构通常由铝合金、碳纤维等材料制成，具有轻巧、刚性和耐用等特点。

二、三大零部件：1.电机：电机是工业机器人的核心动力部件，它提供驱动力和旋转力。

根据不同的应用需求，电机可以选择步进电机、直流电机、交流伺服电机等，它们具有不同的功率、转速和扭矩等特性。

2.减速器：减速器是机器人关节结构中的关键部件，它将电机的高速转动转换为低速高扭矩的输出。

减速器能够提供精确的旋转和转动控制，确保机器人的高精度和灵活性。

3.编码器：编码器是机器人关节结构中的传感器部件，它用于测量关节的位置和速度等参数。

编码器通过提供准确的反馈信号，帮助控制系统实时控制和监测机器人的运动状态。

以上是对工业机器人的五大机械结构和三大零部件的解析。

机器人的结构和零部件的选择和设计根据不同的应用和需求来进行，它们共同作用于机器人的性能和功能，实现自动化生产和工作的目标。

随着科技的不断发展，工业机器人在各个领域的应用也将越来越广泛。

机器人本体结构_图文

腕部及手部结构
机器人腕部结构的基本形式和特点
机器人的手部作为末端执行器是完成抓握工件或执行特定作业的重要部件，也需要有多种结构。腕部是臂部与手部的连接部件，起支承手部和改变手部姿态的作用。目前，RRR型三自由度手腕应用较普遍。
腕部是机器人的小臂与末端执行器(手部或称手爪)之间的连接部件，其作用是利用自身的活动度确定手部的空间姿态。对于一般的机器人，与手部相连接的手腕都具有独驱自转的功能，若手腕能在空间取任意方位，那么与之相连的手部就可在空间取任意姿态，即达到完全灵活。从驱动方式看，手腕一般有两种形式，即远程驱动和直接驱动。直接驱动是指驱动器安装在手腕运动关节的附近直接驱动关节运动，因而传动路线短，传动刚度好，但腕部的尺寸和质量大，惯量大。远程驱动方式的驱动器安装在机器人的大臂、基座或小臂远端上，通过连杆、链条或其他传动机构间接驱动腕部关节运动，因而手腕的结构紧凑，尺寸和质量小，对改善机器人的整体动态性能有好处，但传动设计复杂，传动刚度也降低了。按转动特点的不同，用于手腕关节的转动又可细分为滚转和弯转两种。滚转是指组成关节的两个零件自身的几何回转中心和相对运动的回转轴线重合，因而能实现360°无障碍旋转的关节运动，通常用R来标记。弯转是指两个零件的几何回转中心和其相对转动轴线垂直的关节运动。由于受到结构的限制，其相对转动角度一般小于360°。弯转通常用B来标记。
一、腕部的自由度
手腕按自由度个数可分为单自由度手腕、二自由度手腕和三自由度手腕。
腕部实际所需要的自由度数目应根据机器人的工作性能要求来确定。在有些情况下，腕部具有两个自由度，即翻转和俯仰或翻转和偏转。一些专用机械手甚至没有腕部，但有些腕部为了满足特殊要求还有横向移动自由度。
6种三自由度手腕的结合方式示意图

机器人的机械结构

机器人的机械结构一、机械臂：机械臂是机器人最重要的部分，它模拟人类的手臂动作，用于实现各种任务。

一般机械臂由几段连杆组成，每个连杆之间通过关节连接。

机械臂的结构决定了机械臂的运动范围和灵活性，常见的机械臂结构有直线运动结构、旋转关节结构、虫轮驱动结构等。

二、关节：关节是机械臂的重要组成部分，它连接两个连杆，使机械臂能够进行转动或弯曲。

常见的关节有旋转关节、滚动关节、剪刀关节等，它们通过电机驱动和传动装置来实现运动，可以实现机械臂的多个自由度运动。

三、传动装置：机器人的运动需要通过传动装置实现，常见的传动装置有齿轮传动、皮带传动、蜗轮传动等。

传动装置可以将电机的转动传递给机械臂，并根据需求进行速度调节和力矩放大，实现机器人的运动控制。

四、传感器与执行器：机器人的机械结构与传感器和执行器紧密相关。

传感器可以感知环境和物体的信息，如光电传感器、触摸传感器、距离传感器等，通过传感器，机器人可以实现对环境的感知和交互。

执行器是机器人运动的驱动器，如电机、气缸等。

它们与机械结构相互配合，使机器人能够具有自主执行任务的能力。

五、框架与支撑结构：机器人的框架和支撑结构起到支撑和保护机器人的作用，使其能够稳定地进行运动。

框架通常是由刚性材料制成，如金属或复合材料，以确保机器人的稳定性和刚性。

支撑结构支持机器人的各个部件，同时还能降低振动和噪音等对机器人性能的不良影响。

六、人机接口和控制系统：机器人的机械结构是人机接口和控制系统的基础，通过人机接口和控制系统，人们可以与机器人进行交互和控制。

人机接口包括各种控制按钮、触摸屏、语音识别等，通过人机接口，人们可以向机器人发出指令和进行交互。

控制系统是机器人的大脑，可以控制机械臂的运动、传感器的数据采集和分析等，实现机器人的智能化运作。

总之，机器人的机械结构是机器人的骨架，是实现机器人运动和任务的基础。

机械结构的设计与制造决定了机器人的功能和性能，可以根据不同的任务需求进行灵活的设计和优化。

工业机器人的组成及其作用

工业机器人的组成及其作用工业机器人是一种能够自动化地执行各种工业应用任务的智能机器人，它们由多种部件组成。

本文将介绍工业机器人的组成及其作用。

一、机器人机械结构工业机器人的机械结构主要包括机械臂、关节、末端执行器等。

机械臂是工业机器人的主体结构，通常是一个具有多个关节的可运动自由度臂体。

关节是机器人的关键部件之一，它们连接机械臂和末端执行器，使机器人能够精确控制和定位。

末端执行器则负责将机器人的动作转换成物理操作，例如旋转、夹紧和切割等。

二、电子控制系统电子控制系统是工业机器人的重要组成部分，由控制器、传感器、执行器和伺服驱动器等多种组件组成。

控制器是机器人的大脑，它能够控制机械臂和末端执行器完成复杂的动作。

传感器能够实时监测机器人的状态和环境，从而更加精确地进行控制。

执行器则是机器人运动的实际载体，伺服驱动器能够更好地控制执行器的运动精度。

三、软件系统软件系统是工业机器人的核心，它通常包括控制软件、应用软件和教学软件等。

控制软件可以实现机器人的运动和操作控制，应用软件则用于特定的工作和任务，例如焊接、搬运和装配等。

教学软件则可以模仿人体动作，并使工业机器人完成功能控制和操作。

四、工业机器人的应用工业机器人的应用非常广泛，例如在汽车制造、电子生产、食品加工和医疗行业等。

在制造业中，工业机器人可用于自动化生产线，提高生产效率和质量，并实现无人化生产。

在医疗行业中，工业机器人可以被用来进行手术和治疗，提供更加可靠和准确的治疗方案。

总之，工业机器人的组成与作用非常复杂和广泛，它们不仅可以提高生产效率和质量，还可以改善工作环境和保障工人的安全。

未来随着技术的进步，工业机器人在各个领域的应用将会越来越广泛。

机器人的机械结构

机身和臂部结构
2.3.4 曲伸式 (1)平面屈伸 (2)SCARA机器人 (3)空间屈伸
三手腕结构
手腕是联接手臂和手部的结构部件，它的主要作用是确定手部的作业方向。因此它具有独立的自由度，以满足机器人手部完成复杂的姿态。
要确定手部的作业方向，一般需要三个自由度，这三个回转方向为：
1）臂转绕小臂轴线方向的旋转。 2）手转使手部绕自身的轴线方向旋转。 3）腕摆使手部相对于臂进行摆动。
手臂结构
吸附式手部靠吸附力取料。根据吸附力的不同有以下两种：
（1）气吸式气吸式手部是工业机器人常用一种吸持工件的装置。它由吸盘（一个或几个）、吸盘架及进排气系统组成，具有结构简单、重量轻、使用方便可靠等优点。广泛用于非金属材料（如板材、纸条、玻璃等物体）或不可有剩磁的材料的吸附。
（2）磁吸式磁吸式手部是利用永久磁铁或电磁铁通电后产生的磁力来吸附工件的，其应用较广。磁吸式手部与气吸式手部相同，不会破坏被吸件表面质量。磁吸式手部比气吸式手部优越的方面是：有较大的单位面积吸力，对工件表面粗糙度及通孔、沟槽等无特殊要求。磁吸式手部的不足之处是：被吸工件存在剩磁，吸附头上常吸附磁性屑（如铁屑等），影响正常工作。因此对那些不允许有剩磁的零件要禁止使用。
五行走机构
行走机构是行走机器人的重要执行部件，它由驱动装置、传动机构、位置检测元件、传感器、电缆及管路等组成。它一方面支撑机器人的机身、臂部和手臂，另一方面还根据工作任务的要求，带动机器人实现在更广阔的空间内运动。
一般而言，行走机器人的行走机构主要有车轮式行走机构、履带式行走机构和足式行走机构，此外，还有步进式行走机构、蠕动式行走机构、混合式行走结构和蛇式行走机构等，以适合于各种特别的场合。

(完整版)机器人基本结构

• 手部：手抓或末端操作器，配在手腕上，抓取物体；
• 手腕：改变手部空间方向并将作业载荷传到手臂，独立自由度；
• 手臂：将被抓取工件传送到给定位置，并将载荷传递到机座；
• 机身：支撑作用，基础部分； • 移动机构：移动机器人，一定空间范围内运动， • 臂杆质量小，结构静，动态刚度高，固有频率避
控制系统
• 控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构完成规定的运动和功能。若不具备信息反馈特种，则为开环控制系统；具备信息反馈特征则为闭环控制系统。根据控制原理可分为程序控制系统，适应性控制系统，人工智能控制系统；根据控制运动形式分为点位控制和轨迹控制。
• 感知系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成，获取内部和外部环境状态信息，确定机械部件各部分的运行轨迹、状态、位置和速度等信息，使机械部件各部分按预定程序和工作需要进行动作。智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化水平。人类感知系统对外部信息获取比较灵巧，但一些特殊信息传感器感知更有效。
• 重复定位精度±0.2： • 不同速度、不同方位反复试
验次数越多重复定位精度评价越准确；
工作范围
• 指手臂安装点或手腕中心所能达到的空间区域，末端操作器形状尺寸多样，不考虑；
• 机器人工作范围的形状和大小非常工作速度是指机器人在工作载荷条件下，匀速运动过程中，机械接口中心或工具中心点在单位时间内所移动的距离或转动的角度。
• 一般描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度；
• 机器人自由度是根据用途设计的，可多用六个自由度，也可小于六个自由度。
• 三自由度机器人：底座水平转动，上臂弯曲，肘弯曲；
• 自由度多通用性好，但结构复杂，矛盾。工业机器人自由度选择与生产要求有关：批量生产要求速度快、可靠性高，自由度可以少些；更换产品，增加柔性，自由度可多。工业机器人自由度一般4~6个，7个以上为冗余自由度，主要增加避障。

机器人的基本结构

机器人的基本结构一、引言机器人是指能够模仿人类的行为和动作，完成各种任务的智能设备。

机器人的基本结构是机械、电子、计算机和控制系统的综合体，下面将详细介绍机器人的基本结构。

二、机械结构机械结构是机器人的骨架，决定了机器人的外形和动作能力。

机械结构通常包括机器人的身体、关节、传动系统等部分。

1. 身体：机器人的身体是机械结构的基础，决定了机器人的形状和尺寸。

常见的机器人身体结构有人形、四足、六足等多种形式，不同形式的机器人身体结构适用于不同的任务。

2. 关节：关节是机器人身体的连接部分，使机器人能够进行各种运动。

关节通常由电机、减速器、传感器等组成，通过控制系统控制关节的运动。

3. 传动系统：传动系统是机器人的动力来源，将电机的转动转化为机器人身体的运动。

常见的传动系统有齿轮传动、带传动、链传动等，不同的传动系统能够满足不同的运动需求。

三、电子结构电子结构是机器人的神经系统，负责控制机器人的运动和感知环境。

电子结构通常包括传感器、执行器、控制器等部分。

1. 传感器：传感器是机器人感知外部环境的重要组成部分，能够获取各种物理量和信号。

常见的传感器有摄像头、激光雷达、压力传感器等，通过传感器可以实现机器人对环境的感知和识别。

2. 执行器：执行器是机器人的执行部件，根据控制信号实现机器人的运动。

常见的执行器有电机、液压缸、电磁阀等，通过执行器可以实现机器人的运动和操作。

3. 控制器：控制器是机器人的大脑，负责处理传感器的信息和发出运动指令。

控制器通常由嵌入式系统或计算机组成，能够实时控制机器人的运动和决策。

四、计算机结构计算机结构是机器人的智能中枢，负责处理和分析大量的数据。

计算机结构通常包括主控板、处理器、内存等部分。

1. 主控板：主控板是机器人计算机结构的核心，负责控制机器人的各个部分协调工作。

主控板通常集成了处理器、内存、接口等功能，是机器人的重要组成部分。

2. 处理器：处理器是机器人计算机结构的计算核心，负责进行各种算法和数据处理。

第二章_机器人的机械结构

2016/6/27
第二章机器人的机械结构
气吸式手部
真空气吸吸附手部
气流负压吸附手部
挤压排气式手
2016/6/27
第二章机器人的机械结构
气吸式手部具有结构简单、重量轻、使用方便可靠等优点。广泛用于非金属材料或不可有剩磁的材料的吸附。气吸式手部的另一个特点是对工件表面没有损伤，且对被吸持工件预定的位置精度要求不高；但要求工件上与吸盘接触部位光滑平整、清洁，被吸工件材质致密，没有透气空隙。
(1)夹持类
(2)吸附类
2016/6/27
第二章机器人的机械结构
1.夹持类 (1)夹钳式 • 手指1 • 传动机构2
• 驱动装置3
• 支架4
2016/6/27
1）手指 ①指端的形状
第二章机器人的机械结构
V型指
平面指
尖指
2016/6/27
特形指
第二章机器人的机械结构
②指面型式根据工件形状、大小及其被夹持部位材质软硬、表面性质等的不同，手指的指面有光滑指面、齿型指面和柔性指面三种形式。 ③手指的材料对于夹钳式手部，其手指材料可选用一般碳素钢和合金结构钢。为使手指经久耐用，指面可镶嵌硬质合金；高温作业的手指，可选用耐热钢；在腐蚀性气体环境下工作的手指，可镀铬或进行搪瓷处理，也可选用耐腐蚀的玻璃钢或聚四氟乙烯。
2016/6/27
第二章机器人的机械结构
（2）磁吸式
磁吸式手部是利用永久磁铁或电磁铁通电后产生的磁力来吸附材料工件的，应用较广。磁吸式手部不会破坏被吸件表面质量。磁吸式手部比气吸式手部优越的方面是：有较大的单位面积吸力，对工件表面光洁度及通孔、沟槽等无特殊要求。磁吸式手部的不足之处是：被吸工件存在剩磁，吸附头上常吸附磁性屑（如铁屑等），影响正常工作。因此对那些不允许有剩磁的零件要禁止使用。对钢、铁等材料制品，温度超过723℃就会失去磁性，故在高温下无法使用磁吸式手部。磁吸式手部按磁力来源可分为永久磁铁手部和电磁铁手部。电磁铁手部由于供电不同又可分为交流电磁铁和直流电磁铁手部。

机器人本体结构

三、手爪的典型结构
1．机械手爪
气动手爪 1—扇形齿轮；2—齿条； 3—活塞；4—气缸；5—爪钳
V形爪钳
四种手爪传动机构
2．磁力吸盘
电磁吸盘结构 l—电磁吸盘；2—防尘盖；3—线圈；4—外壳体
3．真空式吸盘
1—电动机；2—真空泵；3、4—电磁阀；5—吸盘；6—通大气
四、机器人传动机构
1．齿轮传动行星齿轮传动
二、RRR型手腕
RRR型手腕结构示意图
RRR型手腕容易实现远距传动。为了实现运动的传递，RRR型手腕的中间关节是斜置的，三根转动轴内外套在同一转动轴线上，最外面的转动轴套直接驱动整个手腕转动，中间的轴套驱动斜置的中间关节运动，中心轴驱动第三个滚转关节。 RRR型手腕制造简单，润滑条件好，机械效率高，应用较为普遍。
一、腕部的自由度
手腕按自由度个数可分为单自由度手腕、二自由度手腕和三自由度手腕。腕部实际所需要的自由度数目应根据机器人的工作性能要求来确定。在有些情况下，腕部具有两个自由度，即翻转和俯仰或翻转和偏转。一些专用机械手甚至没有腕部，但有些腕部为了满足特殊要求还有横向移动自由度。
6种三自由度手腕的结合方式示意图
谐波传动
1—刚轮；2—刚轮内齿圈；3—输入轴； 4—谐波发生器；5—轴；6—柔轮；7—柔轮齿圈液压静压谐波发生器的谐波传动
1—凸轮；2—柔轮；3—小孔
2．丝杠—螺母；3—滚珠；4—导向槽
3．带传动与链传动 4．绳传动与钢带传动 5．连杆与凸轮传动 6．流体传动
RRR型手腕关节远程传动示意图
三、腕部的典型结构
1.单自由度回转运动手腕
单自由度回转运动手腕用回转油缸或气缸直接驱动实现腕部回转运动。这种手腕具有结构紧凑，体积小，运动灵活，响应快，精度高等特点，但回转角度受限制，一般小于270°

机器人的机械结构

机器人的机械结构概述机器人的机械结构是指由各种零部件组成的，用于支撑机器人身体、传递运动和力量的框架和连接装置。

机械结构是机器人的基础，直接影响机器人的稳定性、灵活性和执行力。

本文将介绍机器人的机械结构的种类、设计原则和常用零部件。

机械结构种类机器人的机械结构可以分为刚性结构和柔性结构两种类型。

刚性结构刚性结构是指由刚性材料组成的，具有较高强度和刚度的结构。

刚性结构适用于需要精确运动和力量传递的场景。

常见的刚性结构包括铝合金框架、钢材支撑等。

刚性结构在机器人工业和军事领域广泛应用。

柔性结构柔性结构是指由弹性材料或具有一定弯曲能力的部件组成的结构。

柔性结构充分利用材料的柔韧性，可以实现机器人的柔软运动和机械灵活性。

常见的柔性结构包括聚合物弹性体、液体材料、软体机械构件等。

柔性结构适用于需要具有触觉、变形和适应性的场景。

设计原则机器人的机械结构设计需要考虑以下几个原则：1.强度和刚度：机械结构需要具有足够的强度和刚度，以承受机器人的运动、载荷和外界干扰。

在材料选择和结构设计上，需要考虑机械结构的受力分布和应力集中情况，以确保结构的稳定性和耐久性。

2.灵活性：机械结构需要具有一定的灵活性，以适应不同工作场景和任务需求。

灵活性可以通过使用柔性结构或可调节的连接件来实现。

同时，机械结构还应该考虑易于改装和扩展的设计，以便于后期功能的升级和增加。

3.重量和尺寸：机械结构应该尽可能轻量化和紧凑化，以减少机器人的整体重量和尺寸。

轻量化可以提高机器人的运动灵活性和功耗效率，同时降低机器人的成本和能源消耗。

4.可维护性和易装配：机械结构应该易于维护和维修，以减少机器人的停机时间和维护成本。

同时，机械结构应该采用模块化设计和标准化连接方式，以方便零部件的更换和装配。

常用零部件机器人的机械结构由各种零部件组成，下面介绍几种常见的机器人零部件：关节关节是机器人运动的基本单元，通过关节的转动实现机器人的运动灵活性。

常见的关节类型包括旋转关节、平移关节、万向关节等。

第三讲工业机器人的机械结构

第三讲工业机器人的机械结构工业机器人的机械结构是指由各种零部件组成的机器人的主要机械部分，主要包括机械臂、关节和末端执行器等。

1.机械臂：机械臂是工业机器人的核心部件，通常由多个关节构成，类似于人的手臂。

机械臂的关节可分为旋转关节和滑动关节两种。

旋转关节可使机械臂在水平和垂直方向上进行旋转运动，而滑动关节则使机械臂能够进行伸缩和折叠运动，从而实现更灵活的操作。

机械臂的关节通常通过电机、减速器和传动机构来驱动。

2.关节：关节是机械臂各个部分的连接点，是机械臂关节运动的关键部件。

关节通常由关节轴承、驱动装置和连接机构组成。

关节轴承用于支持和旋转机械臂的部分，使其能够自由地在空间中进行运动。

驱动装置则通过电机或液压系统等方式提供动力，使关节能够实现旋转或伸缩运动。

连接机构则用于将关节与机械臂的其他部分连接在一起。

3.末端执行器：末端执行器是机械臂的“手”，负责和外界物体进行接触或操作。

末端执行器的种类多样，常见的有夹子、夹具和吸盘等。

夹子主要用于抓取和握住物体，夹具则用于固定工件，而吸盘则适用于平面物体的吸附。

除了上述三个主要部分，工业机器人的机械结构还包括连接件、支撑结构和保护装置等。

连接件用于连接各个零部件，常见的连接方式有螺纹连接、焊接和固定连接等。

支撑结构用于支撑机器人的整体重量和保持稳定性，在设计上通常考虑到机器人的负载能力和运动范围等因素。

保护装置用于保护机器人免受外部环境和不良因素的影响，例如防尘罩、防撞装置和安全护栏等。

工业机器人的机械结构在设计上需要考虑机器人的负载能力、运动范围、工作精度和可靠性等因素。

随着技术的不断发展，机械结构也在不断改进，尤其是在机械臂的柔性和精度方面。

近年来，出现了一些新的机械结构设计，如平行机构和柔性臂等，以满足不同的应用需求。

总之，工业机器人的机械结构是机器人的骨架和关键部件，其设计直接影响着机器人的运动和操作能力。

随着技术的进步，机械结构也在不断发展和创新，以满足不同领域的自动化需求。

简述机器人的结构组成

简述机器人的结构组成机器人的结构组成机器人是一种人工智能系统，由许多不同的部件和组件组成。

这些部件和组件的结合和协作使得机器人能够执行各种任务。

本文将简要概述机器人的结构组成部分。

1. 机械结构机器人的机械结构是机器人体系结构的基础。

它包括支撑和保护机器人内部电子部件的外壳，以及机器人移动的骨架。

机械结构可以是硬件或软件实现的。

硬件结构通常采用金属或塑料材料构建，而软件结构则是由计算机代码定义的虚拟模型。

2. 传感器机器人的传感器是其感知和理解外部环境的关键。

传感器可以在机器人的身体上安装，用于感知和测量物理现象，例如光、声音、温度和压力等。

常见的传感器包括摄像头、激光雷达、红外线传感器和接触传感器。

这些传感器将感知到的信息转化为数字信号，并传送给机器人的计算单元进行处理和分析。

3. 计算单元机器人的计算单元负责处理和分析传感器获得的信息，并决策机器人的后续动作。

计算单元通常包括中央处理器（CPU）、内存和其他专用硬件，用于存储和执行机器人操作所需的算法和程序。

这些计算单元可以是嵌入式在机器人内部，也可以是外部连接的计算设备。

4. 执行器机器人的执行器是机器人完成任务的关键部分。

执行器接收来自计算单元的指令，并将其转化为机械运动。

常见的执行器包括电动机、液压和气压驱动装置。

电动机通常用于控制机器人的运动，例如步行、抓取和旋转等。

5. 电源机器人的电源为机器人提供所需的能量。

电源可以是电池、外部电源或太阳能电池等。

电源的选取取决于机器人的大小、功能和使用环境。

在设计机器人时，需要充分考虑电源的容量和续航时间，以确保机器人能够持续运行。

综上所述，机器人的结构组成包括机械结构、传感器、计算单元、执行器和电源等多个部分。

这些部分相互配合，使得机器人能够感知环境、理解信息，并根据计算单元的指令执行各种任务。

随着技术的不断发展，机器人的结构和功能也在不断创新和改进，为人类带来更多便利和可能性。