工业机器人的组成PPT课件
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《工业机器人系统》课件
介绍用于工业机器人编程的集成开发 环境（IDE），如ROS、Keithley等， 以及如何安装和使用。
工具链
介绍工业机器人编程所需的工具链， 如建模软件、仿真软件等，以及它们 在编程中的作用。
控制策略与算法
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控制策略
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介绍工业机器人常用的控制策略，如PID控制、模糊控制 等，以及它们的原理和应用场景。
分类
根据应用领域和功能，工业机器人可 以分为搬运机器人、装配机器人、焊 接机器人、喷涂机器人等类型。
工业ห้องสมุดไป่ตู้器人的应用领域
汽车制造业
工业机器人在汽车制造业中广 泛应用于焊接、装配、喷涂等 环节，提高了生产效率和产品
质量。
电子制造
电子制造领域中，工业机器人 能够完成高精度、高速度的贴 片、检测、组装等任务，提高 了生产效率。
03
人机界面提高了机器人的易用性和可维护性，降低了对操作人员的技 能要求。
04
人机界面的未来发展方向是更好的用户体验、更高的交互性和更强的 智能化功能。
03
工业机器人编程与控 制
编程语言与工具
编程语言选择 介绍工业机器人常用的编程语言，如 Python、C等，以及它们的特点和适
用场景。
集成开发环境（IDE）
04
工业机器人应用案例
装配线上的机器人
总结词
装配线上的机器人主要用于自动 化装配作业，提高生产效率。
详细描述
装配线上的机器人能够快速、准 确地完成零件的抓取、搬运和组 装，减少了人工操作，提高了生 产效率，降低了生产成本。
搬运机器人
总结词
搬运机器人主要用于物料搬运，减轻工人劳动强度，提高搬 运效率。
机器人ppt(共21张PPT)
送给操作人员。 (2) 凿岩机器人。这种机器人可以利用传感器 来确定巷道的上缘，这样就可以自动瞄准巷 道缝，然后把钻头按规定的间隔布置好，钻 孔过程用微机控制，随时根据岩石硬度调整 钻头的转速、力的大小以及钻孔的形状，这 样可以大大提高生产率，人只要在平安的地 方监视整个作业过程就行了。
(3) 井下喷浆机器人。井下喷浆作业是一项繁 重且危害人体健康的作业，目前这种作业主 要由人操作机械装置来完成，缺陷很多。采 用喷浆机器人不仅可以提高喷涂质量，也可 以将人从恶劣和繁重的作业环境中解放出来。 (4) 瓦斯、地压检测机器人。瓦斯和冲击地压 是井下作业中的两个不平安的自然因素，一 旦发生突然事故，那么相当危险，
先兆，采取相应的预防措施。 柔性特征：对作业具有广泛适应性
机器人学是人们设计和应用机器人的技术和知识。 柔性特征：对作业具有广泛适应性 机器人学是一门交叉学科，它得益于机械工程、电气与电子工程、计算机科学、生物学以及其他许多学科。
此外，在食品工业、核工业等行业中也已 其结构简单，无独立控制系统，造价低廉，如附设在加工中心机床上的自动换刀机械手。
动作平稳可靠，运行速度快，称重精度高，缝口位置准确，码垛垛形整齐。 (2) 凿岩机器人。 动作平稳可靠，运行速度快，称重精度高，缝口位置准确，码垛垛形整齐。
围 大 ， 定 位 精 度 高 ， 通 用 性 强 ， 适 用 于 不 断 哈工大博实公司自主开发的“自动包装机器人码垛生产线〞应用于大庆石化公司10万吨/年聚丙烯生产装置，全线实现了自动运行，
南京金城机械在其125-7D车架的生产线上 使用了7台机器人用于焊接和切割，提高了 产品的一致性。
2) 在电子、家电行业中的应用 机器人的应用改变了韵声集团八音琴全靠手工
装配的历史，提高了企业形象，积累了经验， 培养了人才，为企业的下一步开展打下了根 底。 3) 在石化行业中的应用 哈工大博实公司自主开发的“自动包装机器人 码垛生产线〞应用于大庆石化公司10万吨/ 年聚丙烯生产装置，全线实现了自动运行，
工业机器人结构设计ppt课件
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
N
N
P
N=P/2 注：①两手指平移 ②增力比（N/P）小
齿轮齿条式手部结构
No.32
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
α
γB A β
P
C
EN
N
N=PLcos(α+β+γ)/(2lsinαcosβ)
2、开式连杆系中的每根连杆都 具有独立的驱动器，属于主动连 杆系，连杆的运动各自独立，不 同连杆的运动之间没有依从关系， 运动灵活。
No.5
2.1 机器人本体的基本结构
二、机器人本体基本结构特点：
3、连杆驱动扭矩的顺态过程在 时域中的变化非常复杂，且和执 行器反馈信号有关。连杆的驱动 属于伺服控制型，因而对机械传 动系统的刚度、间隙和运动精度 都有较高的要求。
应根据被抓取工件的要求确定吸盘的形 状。由于气吸式手部多吸附薄片状的工 件，故可用耐油橡胶压制不同尺寸的盘 状吸头。
No.41
2.2.2 吸附式手部的设计
三、气吸式手部的吸力计算
吸盘吸力的大小主要取决于真空度(或 负压的大小)与吸附面积的大小。
真空吸盘吸力F计算公式：
F nD2 ( H )
4K1K2K3 76
注：①AB＝DE，DB＝AE，L＝BC杆长，l＝AB杆长； ②两手指保持平行；③当α角较小时，可获得较大的力比。
平行连杆杠杆式手部结构
No.33
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
P
φ
α
c
bN
N
N=Pcsin(α+φ)/2bsinαsinφ
《工业机器人》课件
工业机器人在推动经济发展方面的贡献
工业机器人在推动经济发展方面发挥着重要作用，提高了工业生产效率，促进了产业升级和国家经济的发展。
工业机器人的可持续发展和环 保问题
工业机器人的发展应注重可持续性和环保性，采用节能技术和清洁生产方式， 减少对环境的影响。
竞争状况
工业机器人行业竞争激烈，包括ABB、Fanuc、KUKA等领先企业。
工业机器人在提高生产效率方面的作 用
1 自动化操作
工业机器人实现了自动化生产，提高了生产效率和产品质量。
2 精确操作
工业机器人具备精确的操作能力，减少了人为误差，提高了生产效率。
3 高速作业
工业机器人可以高速作业，加快了生产速度，提高了生产效率。
工业机器人在智能制造中的应用案例
物流领域
工业机器人在物流和仓储领域中的 应用越来越广泛，实现货物的自动 搬运和分拣。
医疗行业
工业机器人在医疗手术和康复辅助 等领域中发挥重要作用，提高治疗 效果和手术安全。
农业领域
工业机器人在农业生产中的应用逐 渐增加，实现农作物的种植、采摘 和病虫害防治。
工业机器人的未来发展趋势和展望
《工业机器人》PPT课件
工业机器人的发展与应用是现代制造业的重要组成部分。本课件将介绍工业 机器人的定义、种类、发展历程、优势和应用领域，以及机器人的构造、工 作原理和控制系统。
工业机器人的发展历程
1
早期发展
20世纪50年代至60年代，工业机器人始出现，但发展相对缓慢。2
技术突破
20世纪70年代至80年代，随着计算机和传感器技术的进步，工业机器人的性能和 功能得到了显著提升。
3
智能化发展
21世纪以来，工业机器人逐渐实现智能化，具备自主学习和适应能力，为智能制 造和自动化生产提供了强大支持。
工业机器人的组成ppt课件
部运动。
腰部：立柱，是 支撑手臂的部件，
其作用是带动臂 7
二、机械部分 2. 驱动—传动装置
工业机器人的驱动系统包括驱动器和传动 机构两部分，它们通常与执行机构连成机 器人驱本动体系统。
驱动器 传动机构
8
二、机械部分
2. 驱动—传动装置 工业机器人
驱动器通常有：
➢ 电机驱动：直流伺服电机、 步进电机、交流伺服电机。
传动机构常用的有：谐波减速器、滚珠丝 杆、链、带以及各种齿轮系。
传动机构 谐波传动 螺旋传动 链传动 带传动 齿轮传动
12
二、机械部分 2. 驱动—传动装置
- 由谐波发生器（椭圆形凸轮 及薄壁轴承）、柔轮（在柔 性材料上切制齿形）以及与 它们啮合的钢轮构成的传动 机构
13
三、控制部分 1. 人机交互系统
驱动器
➢ 液压驱动； ➢ 气动驱动。
各种电、液、气装置
9
驱动器
直动 气缸
气动
气动 马达
气爪
液压
液压 液压 马达 缸
直流 伺服 电动 机
电动
交流 伺服 电动 机
步进 电动 机
电液 气综 合驱 动
10
直流伺服电机与驱动放大器
交流伺服电机
驱动放大器
直流无刷电机
步进电机
直驱电机
11
二、机械部分 2. 驱动—传动装置
18
四、传感部分 2. 机器人-环境交互系统
机器人-环境交互系统实现工业机器人与 外部环境中的设备相互联系和协调的系统。
工业机器人与外部设备集成为一个功能单元, 如加工制造单元、多台机器人、多台机床或 设备、多个零件存储装置等集成为一个去执 行 复杂任务的功能单元。
工业机器人技术-PPT课件
QF1 L1 L2 L3 ON/OFF单元 CN601 CN602 CN555 电源模块 CN557 驱动模块 S轴 L轴 U轴 R轴 CN509 示教器 X81 安全单元 CN201 DC24V I/O信号 CN304 DC24V IR控制器 I/F模块 CPU 机架 CN5 CN159 CN157 CN158 I/O单元 CN305 CN156 CN200 CN154 CN151 AC200V DC24V DC24V 电源单元 DC24V DC24V DC24V DC5V CN153 CN403 CN155 B轴 T轴 制动电阻
变速原理
标准结构
1—芯轴 2—端盖 3—输出轴承 4—壳体（针轮） 5—密封圈 6—输出法兰（输出轴） 7—定位销 8—行星齿轮 9—曲轴组件 10—滚针轴承 11—RV齿轮 12—针齿销
安装要点
（a）正确
（b）错误
第5章 工业机器人控制系统
5.1 控制系统结构
5.2 控制系统连接 —电源
2—手腕单元
3—上臂 4—下臂
3.2 SCARA及Delta结构
SCARA结构
（a）执行器升降（前驱）
（b）手臂升降（后驱）
Delta结构
（a）回转驱动型
（b）直线驱动型
3.3 安川MH6机器人结构
基座 1—基座体 2—RV减速器 3、6、8—螺钉 4—润滑管 5—盖 7—管线盒
腰
第一代机器人
第一代机器人一般是指 能通过离线编程或示教 操作生成程序，并再现 动作的机器人。 第一代机器人没有分析 和推理能力，无智能性, 称示教再现机器人。 第一代机器人现已实用 和普及
第二代机器人
第二代机器人装备有一定 数量的传感器，能获取简 单信息，作出简单的推理， 并适当调整自身的动作和 行为。 第二代机器人已具备一定 程度上的智能，故称感知 机器人或低级智能机器人。
变速原理
标准结构
1—芯轴 2—端盖 3—输出轴承 4—壳体（针轮） 5—密封圈 6—输出法兰（输出轴） 7—定位销 8—行星齿轮 9—曲轴组件 10—滚针轴承 11—RV齿轮 12—针齿销
安装要点
（a）正确
（b）错误
第5章 工业机器人控制系统
5.1 控制系统结构
5.2 控制系统连接 —电源
2—手腕单元
3—上臂 4—下臂
3.2 SCARA及Delta结构
SCARA结构
（a）执行器升降（前驱）
（b）手臂升降（后驱）
Delta结构
（a）回转驱动型
（b）直线驱动型
3.3 安川MH6机器人结构
基座 1—基座体 2—RV减速器 3、6、8—螺钉 4—润滑管 5—盖 7—管线盒
腰
第一代机器人
第一代机器人一般是指 能通过离线编程或示教 操作生成程序，并再现 动作的机器人。 第一代机器人没有分析 和推理能力，无智能性, 称示教再现机器人。 第一代机器人现已实用 和普及
第二代机器人
第二代机器人装备有一定 数量的传感器，能获取简 单信息，作出简单的推理， 并适当调整自身的动作和 行为。 第二代机器人已具备一定 程度上的智能，故称感知 机器人或低级智能机器人。
工业机器人基本组成
பைடு நூலகம்
⑤人-机交互系统
• 人-机交互系统是使操作人员参与机器人控 制，与机器人进行联系的装置。例如，计 算机的标准终端、指令控制台、信息显示 板、危险信号报警器等。归纳起来为两大 类：指令给定装置和信息显示装置。
⑥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去完成规定的运动和 功能。假如工业机器人不具备信息反馈特 征，则为开环控制系统；若具备信息反馈 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，适应性控制系统和 人工智能控制系统。根据控制运动的形式 可分为点位控制和轨迹控制。
②机械结构系统
• 要使机器人运行起来，就需给各个关节即 每个运动自由度安置传动装置，这就是驱 动系统。驱动系统可以是液压传动、气动 传动、电动传动，或者把它们结合起来应 用的综合系统；可以直接驱动或者通过同 步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动 机构进行间接驱动。
图7-10 机械结构系统
③感受系统
• 它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中有意义的 信息。智能传感器的使用提高了机器人的 机动性、适应性和智能化的水准。人类的 感受系统对感知外部世界信息是极其灵巧 的。然而，对于一些特殊的信息，传感器 比人类的感受系统更有效。
④机器人、环境交互系统
• 工业机器人环境交互系统是实现工业机器 人与外部环境中的设备相互联系和协调的 系统。工业机器人与外部设备集成为一个 功能单元，如加工制造单元、焊接单元、 装配单元等。当然，也可以是多台机器人、 多台机床或设备、多个零件存储等集成一 个去执行复杂任务的功能单元。
工业机器人基本组成
• 工业机器人系统由三大部分六个子系统组 成。三大部分是：机械部分、传感部分、 控制部分。六个子系统是：驱动系统、机 械结构系统、感受系统、机器人环境交互 系统、人机交互系统、控制系统。
⑤人-机交互系统
• 人-机交互系统是使操作人员参与机器人控 制，与机器人进行联系的装置。例如，计 算机的标准终端、指令控制台、信息显示 板、危险信号报警器等。归纳起来为两大 类：指令给定装置和信息显示装置。
⑥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去完成规定的运动和 功能。假如工业机器人不具备信息反馈特 征，则为开环控制系统；若具备信息反馈 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，适应性控制系统和 人工智能控制系统。根据控制运动的形式 可分为点位控制和轨迹控制。
②机械结构系统
• 要使机器人运行起来，就需给各个关节即 每个运动自由度安置传动装置，这就是驱 动系统。驱动系统可以是液压传动、气动 传动、电动传动，或者把它们结合起来应 用的综合系统；可以直接驱动或者通过同 步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动 机构进行间接驱动。
图7-10 机械结构系统
③感受系统
• 它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中有意义的 信息。智能传感器的使用提高了机器人的 机动性、适应性和智能化的水准。人类的 感受系统对感知外部世界信息是极其灵巧 的。然而，对于一些特殊的信息，传感器 比人类的感受系统更有效。
④机器人、环境交互系统
• 工业机器人环境交互系统是实现工业机器 人与外部环境中的设备相互联系和协调的 系统。工业机器人与外部设备集成为一个 功能单元，如加工制造单元、焊接单元、 装配单元等。当然，也可以是多台机器人、 多台机床或设备、多个零件存储等集成一 个去执行复杂任务的功能单元。
工业机器人基本组成
• 工业机器人系统由三大部分六个子系统组 成。三大部分是：机械部分、传感部分、 控制部分。六个子系统是：驱动系统、机 械结构系统、感受系统、机器人环境交互 系统、人机交互系统、控制系统。
工业机器人ppt课件
日本、俄罗斯、西欧等，大都是从1967、1968年开始以美国的 Unimate和Versation型机器人为蓝本开始进行研制。其中日本是 工业机器人发展最快、应用最多的国家。
20世纪80年代以来，国际机器人以平均25%~30%的年增长率发 展。这是由于工业自动化正向着“柔性生产”方向发展，以适 应多品种、中小批量生产或混流生产的需要。到2002年，全世 界服役的机器人大约有100万台。
腰部：腰部是连接臂部和基座的部件，通常是回转部件。由于它的 回转，再加上臂部的运动，就能使腕部作空间运动。
机座：机座是整个机器人的支持部分，有固定式和移动式两类。
5.2.2 驱动系统
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联成一 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构。
1986年我国开展了“七五”机器人攻关计划。
1987年我国“863”高技术计划将机器人方面的研究开发列 入其中。
从90年代初期起，我国的工业机器人又在实践中迈进一大 步，先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、 包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人 应用工程，形成了一批机器人产业化基地。
工业机器人ppt课件
第5章 工业机器人
5.1 工业机器人的发展历史 5.2 工业机器人的基本组成 5.3 工业机器人的典型结构 5.4 工业机器人的种类及应用
5.1 工业机器人的发展历史
5.1.1 工业机器人发展概况
通常所说的工业机器人一般指用于工业制造环境中，模拟人 的手臂的部分动作，按照预定的程序、轨迹及其它要求，实 现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置。
20世纪80年代以来，国际机器人以平均25%~30%的年增长率发 展。这是由于工业自动化正向着“柔性生产”方向发展，以适 应多品种、中小批量生产或混流生产的需要。到2002年，全世 界服役的机器人大约有100万台。
腰部：腰部是连接臂部和基座的部件，通常是回转部件。由于它的 回转，再加上臂部的运动，就能使腕部作空间运动。
机座：机座是整个机器人的支持部分，有固定式和移动式两类。
5.2.2 驱动系统
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联成一 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构。
1986年我国开展了“七五”机器人攻关计划。
1987年我国“863”高技术计划将机器人方面的研究开发列 入其中。
从90年代初期起，我国的工业机器人又在实践中迈进一大 步，先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、 包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人 应用工程，形成了一批机器人产业化基地。
工业机器人ppt课件
第5章 工业机器人
5.1 工业机器人的发展历史 5.2 工业机器人的基本组成 5.3 工业机器人的典型结构 5.4 工业机器人的种类及应用
5.1 工业机器人的发展历史
5.1.1 工业机器人发展概况
通常所说的工业机器人一般指用于工业制造环境中，模拟人 的手臂的部分动作，按照预定的程序、轨迹及其它要求，实 现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置。
工业机器人技术-工业机器人机械结构ppt课件
上臂
☞ 见P61、图3.3-10
电机
减速器 上臂
下臂
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
❖ 大型机器人结构1
☞ S轴采用同步皮带传动、手腕电机后置（后驱）
目的：
✓ 减小S轴电机； ✓ 平衡上臂重力； ✓ 提高结构稳定性。
☞ 见P43、图3.1-11, P45、图3.1-13
B/T电机位置 上臂回转
B/T电机位置
腕部回转
前驱
后驱
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
前驱特点 ✓ 结构简单、外形紧凑； ✓ 传动链短、传动精度高； ✓ 电机规格受限，承载能力低，适合小型机器人； ✓ 电机安装空间小、散热差，维修困难； ✓ 上臂前端重量大、重心远，结构稳定性差。
减速器
手腕电机
S轴电机 同步皮带
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
❖ 大型机器人结构2
☞ S轴采用同步皮带传动、上臂连杆驱动
目的：
✓ 减小S、U轴电机； ✓ 降低机器人重心； ✓ 提高结构稳定性。
❖ 典型结构剖析1（前驱）
R轴
☞ 见P64、图3.3-14
连接轴
减速器
电机
上臂回转段 上臂固定段
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
☞ 见P61、图3.3-10
电机
减速器 上臂
下臂
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
❖ 大型机器人结构1
☞ S轴采用同步皮带传动、手腕电机后置（后驱）
目的：
✓ 减小S轴电机； ✓ 平衡上臂重力； ✓ 提高结构稳定性。
☞ 见P43、图3.1-11, P45、图3.1-13
B/T电机位置 上臂回转
B/T电机位置
腕部回转
前驱
后驱
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
前驱特点 ✓ 结构简单、外形紧凑； ✓ 传动链短、传动精度高； ✓ 电机规格受限，承载能力低，适合小型机器人； ✓ 电机安装空间小、散热差，维修困难； ✓ 上臂前端重量大、重心远，结构稳定性差。
减速器
手腕电机
S轴电机 同步皮带
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
❖ 大型机器人结构2
☞ S轴采用同步皮带传动、上臂连杆驱动
目的：
✓ 减小S、U轴电机； ✓ 降低机器人重心； ✓ 提高结构稳定性。
❖ 典型结构剖析1（前驱）
R轴
☞ 见P64、图3.3-14
连接轴
减速器
电机
上臂回转段 上臂固定段
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
《工业机器人》课件
04
工业机器人在生产中的应用案例
汽车制造行业的应用案例
自动化生产线
工业机器人在汽车制造中广泛应用于装配、焊接、喷涂等环节， 提高了生产效率，降低了人工成本。
零部件加工
工业机器人对汽车零部件进行高效、精准的加工，确保产品质量和 一致性。
物流配送
工业机器人负责汽车生产线上各类物料的搬运和配送，实现快速、 准确的物料管理。
电子制造行业的应用案例中的贴片环节，能够快速、准确地完成
贴装任务，提高生产效率。
检测与包装
02
工业机器人对电子产品进行质量检测和包装，确保产品符合质
量标准，提升产品形象。
物料搬运
03
工业机器人用于电子生产线上的物料搬运，实现高效、准确的
物料流动。
物流行业的应用案例
3
机器视觉技术
机器视觉技术将进一步应用于工业机器人，使其 能够更高效地识别和检测产品，提高生产效率。
工业机器人对人类社会的影响与挑战
就业影响
随着工业机器人的普及，一些重复性、高强度的工作将逐渐被机 器人替代，对传统岗位产生冲击。
安全问题
工业机器人的操作涉及到安全问题，需要采取有效的安全措施，确 保人员和设备的安全。
目前，工业机器人已经广泛应用 于各个领域，未来随着人工智能 和物联网技术的不断发展，工业 机器人将更加智能化、自主化和
协同化。
02
工业机器人的技术原理
工业机器人的机械结构
01
02
03
机械臂
工业机器人的主要执行机 构，具有多关节、可伸缩 的特点，能够实现复杂空 间运动。
末端执行器
安装在机械臂末端的夹具 、手爪等装置，用于抓取 、操作物体。
工业机器人的操作流程
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- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2019/9/22
19
四、传感部分 2. 机器人-环境交互系统
• 机器人-环境交互系统实现工业机器人与外部环境中 的设备相互联系和协调的系统。
• 工业机器人与外部设备集成为一个功能单元, 如加工制造 单元、多台机器人、多台机床或设备、多个零件存储装 置等集成为一个去执行 复杂任务的功能单元。
2019/9/22
2019/9/22
17
用途
机器人的精确控制
检测的信息
位置、角度、速度、加速度、姿 态、方向等
内部传感器
所用传感器
微动开关、光电开关、差动变压 器、编码器、电位计、旋转变压 器、测速发电机、加速度计、陀 螺、倾角传感器、力（或力矩） 传感器
2019/9/22
18
用途
了解在工件、环境或机器人在环境中的状态、 对工件的灵活、有效的操作
• 伺服控制器控制各个关节的驱动器。
2019/9/22
16
四、传感部分 1. 感受系统
• 感受系统包括内部检测系统与外部检测系统两部分。
• 内部检测系统的作用就是通过各种检测器，检测执行机构的运动境况，根 据需要反馈给控制系统，与设定值进行比较后对执行机构进行调整以保证 其动作符合设计要求。
• 外部检测系统检测机器人所处环境、外部 物体状态或机器人与外部物体的关系。
工业机器人的组成
Hale Waihona Puke 主要内容• 系统组成 • 机械部分 • 控制部分 • 传感部分
2019/9/22
2
一、系统组成
• 工业机器人由国际标准化组织正式定义为“自动控制的可重复编程的多功 能机械手”。
• 根据系统结构特点，工业机器人由三大部分6个子系统组成。
传送带
外围系统控制柜 控制柜
机器人本体
(控制模块与驱动模块)
示教器
网络服务器
u盘
电脑
2019/9/22
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一、系统组成
• 机械部分：用于实现各种动作，包括：机械结构和驱动系统； • 传感部分：用于感知内部和外部的信息，包括：感受系统和机器人——环
境交互系统； • 控制部分：控制机器人完成各种动作，人机交互系统和控制系统。
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一、系统组成
• 工业机器人的组成系统之 间关系及与工作对象的关 系
• 工业机器人的机械结构又称执行机构，也称操作机，通常由杆件和关节组
成。
肘
• 从功能角度，执行机构可分为：
肩
臂
腰
腕
机 座
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二、机械部分 1.机械结构系统
工业机器人
机械结构 手部 腕部 臂部 腰部 机座
手部：末端执行器，其作用是直接抓取和 放置物件。 腕部：连接手部和臂部的部件，其作用是 调整或改变手部的姿态。
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五、工业机器人的组成——总结
工业机器人
机械部分
控制部分
传感部分
机械结构系统
驱动系统
控制系统
人机交互系统
感受系统
机器人-环境交 互系统
手腕臂腰基 电 部部部部座 液
气
运 动 控
制
示 教 再 现
触 觉 装 置
视 觉 装 置
编 码 器
力 传 感
装
装
器
置
置
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工件和环境：形状、位置、范围、质量、姿态、 运动、速度等
检测的信 外部传感 息 器
机器人与环境：位置、速度、加速度、姿态等
对工件的操作：非接触（间隔、位置、姿态 等）、接触（障碍检测、碰撞检测等）、触觉 （接触觉、压觉、滑觉）、夹持力等
所用的传 感器
视觉传感器、光学测距传感器、超声测距传感 器、触觉传感器、电容传感器、电磁感应传感 器、限位传感器、压敏导电橡胶、弹性体加应 变片等。
传动机构
谐波传动 螺旋传动 链传动 带传动 齿轮传动
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二、机械部分 2. 驱动—传动装置
- 由谐波发生器（椭圆形凸轮 及薄壁轴承）、柔轮（在柔
性材料上切制齿形）以及与
它们啮合的钢轮构成的传动 机构
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三、控制部分 1. 人机交互系统
• 人机交互系统是使操作人员参 与机器人控制并与机器人进行联系 的装置。
• 臂部：手臂，用以连接腰部和腕 部，用以带动腕部运动。
• 腰部：立柱，是支撑手臂的部件， 其作用是带动臂部运动，与臂部 运动结合，把腕部传递到需到的 工作位置。
• 机座（行走机构）：机座是机器 人的支持部分，有固定式和移动 式两种，该部件必须具有足够的 刚度、强度和稳定性。
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二、机械部分 2. 驱动—传动装置 • 工业机器人的驱动系统包括驱动器和传动机构两部分，它们通常与执行机
传感部分
感 受 系
统
外 部 传 感
器
内 部 传 感
器
人机交互系统 指令给定装置(示教器)
与信息显示装置等
控制系统 处理器、关节伺服控
制器
驱动系统 液压、气动、电动、
机械传动机构
机械结构系统 手部、腕部、臂部、
腰部、机座
工作对象
机器人—环境交互系统
控制部分 机械部分
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二、机械部分 1.机械结构系统
直流 伺服 电动 机
电动
交流 伺服 电动 机
步进 电动 机
电液 气综 合驱 动
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直流伺服电机与驱动放大器
交流伺服电机
驱动放大器
直流无刷电机
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步进电机
直驱电机
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二、机械部分 2. 驱动—传动装置 • 传动机构常用的有：谐波减速器、滚珠丝杆、链、带以及各种齿轮系。
• 该系统归纳起来分为两大类: 指令 给定装置和信息显示装置。
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三、控制部分 2. 控制系统
• 工业机器人的控制系统一般由控制计算机和伺 服控制器组成。
• 控制计算机不仅发出指令，协调各关节驱动之 间的运动，同时要完成编程、示教/再现，在其 他环境状态（传感器信息）、工艺要求，外部 相关设备（如电焊机）之间传递信息和协调工 作。
构连成机器人本体。
驱动系统
驱动器 传动机构
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二、机械部分 2. 驱动—传动装置
• 驱动器通常有： 电机驱动：直流伺服电机、步进电机、交流伺服电
机。 液压驱动； 气动驱动。
工业机器人 驱动器
各种电、液、气装置
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驱动器
直动 气缸
气动
气动 马达
气爪
液压
液压 液压 马达 缸