机器人系统组成基础知识大全
机器人系统的组成
机器人系统的组成机器人系统通常由以下几个组成部分构成：1. 机械结构：包括机器人的物理外形和各个部件的机械结构，如关节、链条、连接器、传感器等。
这些结构决定了机器人的动作范围和运动能力。
2. 电气控制系统：包括电机、驱动器、传感器、计算机等电子设备，用于控制机器人的运动和感知环境。
电气控制系统接收来自计算机的指令，并将其转化为机械动作。
3. 计算机控制系统：包括嵌入式系统、单片机、PLC等，用于控制机器人的运动和执行任务。
计算机控制系统负责运算、决策和监控机器人的各种功能。
4. 感知系统：包括各种传感器，如摄像头、激光雷达、红外传感器等，用于感知机器人周围的环境信息。
感知系统可以获取到环境中的物体位置、距离、光照强度等数据，以辅助机器人的决策和动作。
5. 控制算法：包括路径规划、运动控制、动作规划等算法，用于指导和控制机器人的各项动作。
控制算法可以使机器人对特定任务做出适当的反应和行动。
6. 用户界面：通常是一台显示屏或者计算机界面，与机器人进行通信，可以通过界面对机器人进行控制和监控。
用户界面还可以提供机器人的工作状态、故障报警等信息。
这些组成部分相互配合，共同组成一个完整的机器人系统，实现使用者对机器人的控制和监控，并执行各种任务。
另外还有一些可选的组成部分，可以根据具体的机器人应用需求进行选择和配置：1. 操作系统：机器人可能运行一个特定的操作系统，如Linux 或Windows，用于管理和协调机器人系统的各项功能。
2. 数据存储和通信设备：机器人可能需要具备一定的存储和通信能力，以便存储和传输数据。
例如，机器人可以存储感知到的环境信息和任务执行过程中的数据。
3. 电源系统：机器人通常需要电源来驱动各个部件的工作，可以采用电池、电源适配器等不同形式的供电方式。
4. 人机交互接口：机器人可以配备触摸屏、声音识别、手势识别等人机交互设备，以便用户能够与机器人进行沟通和交互。
需要注意的是，不同类型的机器人系统在组成部分上可能会有所不同。
机器人四大系统组成部分
机器人四大系统组成部分机器人是一种具备自主行动和人工智能的机械装置。
它可以执行各种任务，无论是在工业生产中还是在日常生活中。
机器人的功能和性能很大程度上取决于其系统的组成部分。
一个完整的机器人系统通常由以下四大系统组成：感知系统、控制系统、执行系统和智能系统。
一、感知系统感知系统是机器人系统的重要组成部分，它使机器人能够感知和理解外部环境。
感知系统使用各种传感器和感知器件来获取信息，并将其转化为数字信号供控制系统和智能系统使用。
感知系统可以包括视觉传感器、声音传感器、触觉传感器、力传感器等。
视觉传感器能够帮助机器人识别和跟踪对象，通过摄像头获取图像，并将图像转化为数字信号以便机器人进行处理。
声音传感器可以帮助机器人感知声音信号，如语音识别和声音指令等。
触觉传感器可以让机器人感知外部的接触力和压力，从而更好地进行操作。
力传感器可测量机器人施加的力或受到的力，以确保安全和精确度。
感知系统的作用是为机器人提供与环境的交互和理解能力，使其能够做出相应的反应和决策。
二、控制系统控制系统是机器人系统的核心，它负责接收并解释感知系统提供的信息，并针对性地生成控制信号以操纵执行系统。
它基于机器人的操作目标和任务要求，通过算法和规划，将高级指令转化为底层的动作和运动。
控制系统通常包括硬件和软件两个方面。
硬件方面，它包括控制器、运动控制器、逻辑电路等。
软件方面，它包括运动规划算法、决策算法等。
控制系统的设计和优化是确保机器人能够准确执行任务的关键。
三、执行系统执行系统是机器人系统的执行力部分，它将控制系统提供的控制信号转化为机械运动。
执行系统通常由电动机、液压系统或气动系统组成，根据机器人的具体用途和任务要求进行选择。
执行系统的功能是根据控制信号实现机器人的准确运动和操作。
它可以实现机器人的各种机械动作，如移动、抓取、举起等。
四、智能系统智能系统是机器人系统的大脑，它赋予机器人智能和学习能力。
智能系统通过处理和分析感知系统提供的信息，并采取适当的决策和行动。
工业机器人系统的组成
工业机器人系统的组成
一、工业机器人系统的组成
工业机器人系统是由机器人本体、控制器、传感器、发动机、驱动器和操作平台组成的一个复杂的系统。
1、机器人本体
机器人本体是机器人的核心部件，由机械结构、电气控制及管理系统三部分组成，它主要负责移动、完成指定的加工任务，具体的结构及性能根据具体的机器人类型而定。
2、控制器
控制器是机器人系统的核心部件，它负责接收外部信号并驱动机器人本体执行指定的任务，具体控制策略及实现方法根据机器人类型而定。
3、传感器
传感器用于检测工作环境及机器人本体的变化，以实现机器人的定位和跟踪目标，是机器人系统的重要组成部分。
4、发动机
发动机主要负责提供机器人本体的动力，发动机类型普遍有直流电机、交流电机、液体发动机和流体发动机等。
5、驱动器
驱动器是由驱动器控制器、变换器、伺服系统和反馈系统组成的硬件系统，用于驱动机器人本体的机械部件，实现机器人的精密运动控制。
6、操作平台
操作平台是由计算机、机器人控制系统和辅助设备组成的系统，用于机器人操作前的程序设计、监控、仿真等任务，是机器人工作的重要环节。
机器人的组成结构
常用的机身结构： １）升降回转型机身结构 ２）俯仰型机身结构 ３）直移型机身结构 ４）类人机器人机身结构
根据臂部的运动和布局、驱动方式、传动和导向装 置的不同可分为：
１）伸缩型臂部结构 ２）转动伸缩型臂部结构 ３）驱伸型臂部结构 ４）其他专用的机械传动臂部结构
３．机身和臂部的配置形式
机身和臂部的配置形式基本上反映了机器 人的总体布局。由于机器人的运动要求、工作 对象、作业环境和场地等因素的不同，出现了 各种不同的配置形式。目前常用的有如下几种 形式：
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1. 滑槽杠杆式手部
2.齿轮齿条式手部
4. 斜 楔 杠 杆 式
3.滑块杠杆式手部
5.移动型连杆式手部
6.齿轮齿条式手部
7.内涨斜块式手部
8.连杆杠杆式手部
手指类型：
吸附式取料手
吸式取料手是目前应用较多的一种执行器，特别是用于搬 运机器人。该类执行器可分气吸和磁吸两类。 1）气吸附取料手
连杆（Link）：机器人手臂上 被相邻两关节分开的部分。
刚度（Stiffness）：机身或臂部在外力作用下抵抗变形的能力。 它是用外力和在外力作用方向上的变形量（位移）之比来度量。
自由度（Degree of freedom） ：或者称坐标轴数，是指描述物体 运动所需要的独立坐标数。手指的开、合，以及手指关节的自由 度一般不包括在内。
• 圆柱坐标型机械手有一 个围绕基座轴的旋转运 动和两个在相互垂直方 向上的直线伸缩运动。 它适用于采用油压(或气 压)驱动机构，在操作对 象位于机器人四周的情 况下，操作最为方便。
机器人系统组成结构
机器人系统组成结构
一、概述
机器人系统是一个复杂的系统，它由传感器、控制器、操作元件和传
动机构等模块组成，能够实现自动化操作和智能化控制，具有动作精准、
处理速度快、操控灵活等优点，对于工业生产、制造、医疗、服务、教育、军事等各个领域都有重要的应用价值。
二、组成部件
1、传感器：机器人系统的传感器是将环境中的信息转化成机械所能
处理的信息的装置，是实现感知能力的基础。
一般的机器人系统，会包括
触觉、视觉和声学等传感器，为机器人实现更全面的感知功能提供了强有
力的支持。
2、控制器：控制器是机器人系统中的智能中枢，它能够接收传感器
发送的信息，并根据程序分析处理，最终指挥机器人的每个元件完成正确
的动作，可以说机器人中的所有控制逻辑全靠控制器来实现。
3、操作元件：机器人系统的操作元件包括夹爪、臂膀、腿部及其他
结构机构，它们是机器人实现外界任务的执行器，通过控制器指挥其完成
正确的动作。
4、传动机构：传动机构由电机、减速机、导轨、传动带、减震器等
组成，不仅可以起到传动作用，还可以给机器人的每个部件提供动能，从
而让机器人能够运动、进行任务操作。
三、应用。
机器人系统组成
➢ 机器人系统通常由机械部分，控制系统，人机操作界面组成。 ➢ 机器人本体通常有四轴、六轴两种机械本体，有些还有七轴本体。 ➢ 控制系统由控制器、控制电机的伺服、用于外部的IO端子组成，集
成在控制柜中。 ➢ 人机操作界面主要就是示教器。
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机器人系统结构
2
机器人系统结构
各部分名称： ① 底座 ② 转盘 ③ 平衡配重 ④ 连杆臂 ⑤ 手臂 ⑥手
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机器人轴说明
各轴正负方向
4
各关节电机说明
各轴电机
5
各轴机械零点
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机器人铭牌
7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
管线包
8
线缆接口
9
示教器
smartPAD 示教器
操作机器人需要通过示教器来操作。
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机器人四大系统组成部分
机器人四大系统组成部分机器人由驱动系统、机械系统、感知系统和控制系统等组成。
1、驱动系统驱动系统是驱使机械系统运动的机构,一般由驱动装置和传动机构两个部分组成。
它按照控制系统发出的指令信号,借助动力元件使机器人执行动作。
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。
2、机械系统机器人的机械系统是机器人赖以完成作业任务的执行机构,即指机器人本体,一般是一台机械手,也称操作器或操作手。
它可以在确定的环境中执行控制系统指定的操作。
其臂部一般采用空间开链连杆机构,其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节,关节个数通常为机器人的自由度数根据关节配置形式和运动坐标形式的不同,机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。
出于拟人化的考虑,机器人本体的有关部位分别被称为基座、腰部、臂部、腕部、手部(夹持器或末端执行器)和行走部(对于移动机器人)等。
3、感知系统感知系统又称传感器,相当于人的感觉器官,能实时检测机器人的运动及工作情况,并根据需要反馈给控制系统,与设定信息进行比狡后,调整执行机构,以保证机器人的动作符合预定的要求。
传感器大致可以分为两类:内部传感器和外部传感器。
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,如各关节的位置、速度、加速度等,并将所测得的信息作为反馈信号送至控制器,形成闭环控制,主要有位置传感器、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,使机器人的动作适应外界情况的变化,达到更高层次的自动化,提高机器人的工作精度,常见的有力觉传感器、触觉传感器、接近觉传感器、视觉传感器等。
4、控制系统控制系统是机器人的指挥中枢,负责处理作业指令信息、内外环境信息,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、确定的轨迹运动,完成特定的作业。
机器人的组成系统
一．工业机器人组成系统工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。
主体即机座和执行机构，包括腰部、肩部、肘部和手腕部，其中手腕部有3个运动自由度。
驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作。
控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。
点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。
工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。
编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。
在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。
示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。
几个问题：（1）巨轮机器人JLRB20KG机器人是点位型还是连续轨迹型？（2）能不能编写一个简单程序，使机器人能够的末端能够走一个圆？（3）能不能控制机器人中每一个电机的输出功率或扭矩？（4）机器人每一个关节从驱动电机到执行机构的传递效率有没有？二．工业机器人的主体机器人本体由机座、腰部、大臂、小臂、手腕、末端执行器和驱动装置组成。
共有六个自由度，依次为腰部回转、大臂俯仰、小臂俯仰、手腕回转、手腕俯仰、手腕侧摆。
机器人采用电机驱动，电机分为步进电机或直流伺服电机。
直流伺服电机能构成闭环控制、精度高、额定转速高、但价格较高，而步进电机驱动具有成本低、控制系统简单。
机器人篇-第2节机器人的系统组成
机器人的系统组成
机器人由哪些系统组成呢？
图1 搬运机器人图2 扫地机器人
功能：机器人完成工作任务的实体组成：机械手臂、支撑移动机构、末端执行器及其他结构部件感知系统驱动系统执行机构控制系统功能：将能源传送到执行机构组成：驱动器和传动机构两部分功能：对执行机构发出如何动作的命令组成：控制器、处理器和软件等
功能：收集机器人内部状态的信息或与外部通信组成：一般可分为内部和外部两类传感器
例1：该搬运机器人由哪些系统组成呢？
支撑机构手臂手臂腕部电动机电动机控制器线束执行机构
驱动系统
控制系统感知系统
末端执行器（手部）传感器
例2：该扫地机器人由哪些系统组成呢？
面盖、机身末端执行器（刷子、抹布）支撑移动机构
驱动系统
控制系统感知系统
执行机构
扫地机器人的系统组成机械结构系统驱动系统感知系统
控制系统电动机传感器
电动机控制器传感器有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）
小结
例1：一种搬运机器
人的系统组成
机器人系统组成例2：一种扫地机器
人的系统组成。
机器人系统构成、工作原理及传感器和运动控制技术应用
机器人系统构成、工作原理及传感器和运动控制技术应用机器人系统构成、工作原理及传感器和运动控制技术应用介绍：机器人技术在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
从制造业到医疗保健，从农业到交通运输，机器人的应用领域越来越广泛。
了解机器人的系统构成、工作原理以及传感器和运动控制技术的应用，对于深入理解机器人技术的发展和应用至关重要。
一、机器人系统构成1.1 机器人的基本组成部件机器人系统通常由以下几个基本组成部件构成：1. 控制系统：控制机器人的运动和行为的中枢部分。
它通常包括硬件（如计算机或控制器）和软件（如编程语言和算法）。
2. 机械结构：定义机器人的外形、结构和运动范围。
机械结构可以是刚性的（如机械臂）或柔性的（如软体机器人）。
3. 传感器系统：用于感知和采集环境信息的装置。
传感器系统可以包括摄像头、激光雷达、力传感器等。
4. 执行器系统：用于执行机器人动作的设备，如电动机、液压系统和气动系统。
1.2 不同类型机器人的系统构成差异不同类型的机器人在系统构成上可能存在一定的差异。
例如，工业机器人通常具有大型的机械结构和高精度的控制系统，用于自动化生产线上的精细操作；而服务机器人可能更注重轻巧的机械结构和感知能力，以适应日常生活和办公环境。
二、机器人工作原理2.1 机器人的感知-决策-执行循环机器人的工作原理通常遵循感知-决策-执行循环。
首先，机器人通过传感器系统感知环境中的信息，例如障碍物的位置、物体的属性等。
然后，机器人的控制系统根据感知到的信息做出决策，确定下一步的动作。
最后，执行器系统执行这些动作，使机器人完成任务。
2.2 机器人的自主性和协作性现代机器人系统越来越注重自主性和协作性。
自主机器人能够根据感知到的信息自主地进行决策和执行，而不需要人工干预；而协作机器人能够与其他机器人或人类进行良好的交互和协同工作。
三、传感器和运动控制技术应用3.1 传感器在机器人系统中的应用传感器在机器人系统中起到了至关重要的作用。
机器人的组成系统
的组成系统的组成系统1.简介是一种自动执行任务的机械装置，由多个部分组成。
本文将会详细介绍的各个组成系统及其功能。
2.机械系统机械系统是的基础组成部分，它包括：a) 骨架：的骨架提供了支撑和保护内部组件的结构。
它通常由坚固的金属材料构成，如钢铁或铝合金。
b) 关节：的关节使其能够进行各种运动，如旋转和弯曲。
关节由电动驱动器和传动装置组成，可以实现精确的运动控制。
c) 手臂和末端执行器：的手臂是用于进行物体操作的部分。
末端执行器可以是夹具、夹爪或工具，用于抓取和操纵物体。
3.电子系统电子系统是的控制中枢，它包括：a) 控制器：的控制器是一个主要的计算设备，负责接收和解释输入信号，并产生相应的输出信号控制的运动。
b) 传感器：的传感器用于检测和测量周围环境的信息。
常见的传感器包括视觉传感器、压力传感器和接触传感器等。
c) 电源和电池：的电源系统提供所需的电力。
电池是储存能量的装置，可以为提供独立于外部电源的供电能力。
4.控制系统控制系统是的大脑，它包括：a) 人机交互接口：的人机交互接口允许用户与进行沟通和指导。
常见的接口包括按钮、触摸屏和语音识别系统。
b) 运动控制系统：运动控制系统负责控制的运动，使其能够沿特定轨迹移动或进行特定动作。
c) 算法和软件：算法和软件是的核心控制系统。
它们负责解析传感器数据、做出决策并控制执行任务。
5.通信系统通信系统允许与外部设备进行数据交换和信息共享。
它包括：a) 无线通信：可以通过无线网络与其他设备进行通信，如Wi-Fi和蓝牙。
b) 有线通信：还可以通过有线连接与其他设备进行通信，如以太网和USB。
6.附件本文档涉及的附件包括的设计图纸和技术规格。
7.法律名词及注释a) ：根据《法》，是一种能够自动执行任务的可编程机械装置，可以代替人类进行工作和操作。
b) 控制器：控制器是的主要计算设备，负责控制的运动和执行任务。
3、简介机器人系统的组成与结构,包括三大部分、六个子系统
3、简介机器人系统的组成与结构,包括三大部分、六个子系统机器人系统是由多个组件和子系统构成的复杂系统，它们共同协作以实现不同的功能。
机器人系统通常由三大部分和六个子系统组成。
在本文中，将介绍机器人系统的组成和结构，并详细讨论每个子系统的作用和功能。
一、机器人系统的组成与结构1. 机械结构部分机器人的机械结构部分是其身体的框架，用于支持和保护机器人的其他组件。
这一部分包括机器人的主体结构、关节、传感器和执行器等。
机器人的机械结构应该具备足够的稳定性和灵活性，以适应不同的任务和环境。
2. 控制系统部分机器人的控制系统是其大脑，负责处理和指挥机器人的各个动作和功能。
它由多个电路、芯片和软件组成。
控制系统接收来自传感器的信息，并根据预设的算法和逻辑进行反馈和决策。
控制系统还与其他子系统进行通信，以实现协调运动和任务执行。
3. 感知系统部分机器人的感知系统用于感知和获取周围环境的信息。
它包括各种传感器，如视觉传感器、听觉传感器、力觉传感器等。
感知系统通过收集和处理环境信息，使机器人能够理解其周围环境，并做出相应的反应和决策。
二、机器人系统的六个子系统1. 定位和导航子系统定位和导航子系统使机器人能够在未知或复杂环境中准确定位和导航。
它利用传感器和地图等信息，通过算法和模型计算机器人的位置和前进方向，从而实现机器人的自主导航和路径规划。
2. 运动控制子系统运动控制子系统用于控制机器人的运动和动作。
它负责接收来自控制系统的指令，并通过调节执行器的运动，实现机器人的步态、速度和姿态控制。
运动控制子系统需要高精度和实时性，以确保机器人的精确和稳定的运动。
3. 人机交互子系统人机交互子系统使机器人能够与人类进行有效的交互和沟通。
它通过语音识别、语音合成、图像识别和触摸屏等技术，实现人机之间的信息传递和指令交互。
人机交互子系统在机器人的应用中扮演着关键的角色，使机器人能够更好地与人类进行合作和协作。
4. 感知与识别子系统感知与识别子系统用于感知和识别机器人周围环境的信息。
第一章智能机器人组成及机构
而是根据实际使用的工作性能要求来确定。
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手腕自由度图例：
腕部坐标系
手腕的偏转（R）
手腕的俯仰（B）
手腕的回转（R）
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RBR手腕
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1.4 机器人行走机构
安装在固定基座上的机器人有其使用的局限性，不能够移动，对于一些大件的、 尺寸超过一定范围的，就需要多次或者多台机器人进行作业，增加了使用成本；对于 一些工作周期比较长的，则降低了效率，造成资源浪费。
柔轮
波发生器 刚轮
谐波减速器原理图
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1.6 机器人运动轴与坐标系
1）机器人运动轴的名称ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
通常机器人运动轴按其功能可划分为机器人轴、基座轴和工装轴， 基 座轴 和工装轴 统称 外部轴 .
机器人轴
机器人操作机（本体）的轴，属 于机器人本身。
基座轴
机器人整体移动的轴，如行走轴 （滑移平台或导轨）。
增加机器人外部轴，扩展机器人作业半径，降低生产使用成本；管理多个工位， 提高效率。机器人第七轴应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。
主要应用于焊接、铸造、机械加工、智能仓储、汽车、航天等行业领域。
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1. 5 机器人传动机构
目前机器人广泛采用的机械传动单元是减速器，应用在关节型机器人
减速器主要两类： RV 减速器 和 谐波减速器 。 一般将 RV 减速器放 置在基座、腰部、大臂等重负载的位置 ( 用于 20kg 以上的机器人关节 ) ；
5. 精度 精度、重复精度、和分辨率
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1.机器人机械机构组成
1.1 机器人结构分类
(完整版)机器人的组成与结构
3、简介机器人系统的组成与结构，包括三大部分、六个子系统答：机器人由三大部分六个子系统组成。
三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。
六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交换系统、人机交换系统和控制系统。
驱动系统，要使机器人运作起来，各需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、气压传动、电动传动、或者把它们结合起来应用综合系统，可以是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传动。
机械结构传动，工业机器人的机械结构系统由机座、手臂、末端操作器三大部分组成，每一个大件都有若干个自由度的机械系统。
若基座不具备行走机构，则构成行走机器人；若基座不具备行走及弯腰机构，则构成单机器人臂。
手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。
末端操作器是直接装在手腕上的一个重要部件，它可以是二手指或多手指的手抓，也可以是喷漆枪、焊具等作业工具。
感受系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成，用以获得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。
机器人一环境交换系统是现代工业机器人雨外部环境中的设备互换联系和协调的系统。
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、多个零件存储装置等集成为一个去执行复杂任务的功能单元。
人工交换系统是操作人员与机器人控制并与机器人联系的装置，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。
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。
控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及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。
（图解）机器人系统组成介绍
（图解）机器人系统组成介绍一、机器人介绍1、机器人主体结构机器人主体结构主要由机器人本体、机器人控制柜、机器人控制面板组成。
2、机器人控制面板机器人控制面板，主要担负这人机对话的作用，我们对机器人的调试、操作、编程、校正等，均靠机器人控制面板来执行。
3、机器人本体构成机器人本体主要由手臂、手腕、平衡缸、连接臂、旋转台、底座组成；当然，如果其他类型的机器人会有相应的差异，我们这里主要以六轴机器人作为案例进行说明。
4、机器人的轴数分类1轴、2轴、3轴为主轴，4轴、5轴、6轴为腕部轴;我们这里是以六轴机器人作为案例说明,当然还有3轴、4轴等机器人就不在细说。
5、机器人工作区域机器人的工作区域是指,机器人在工作时,所可能需要运动的三维空间区域该工作区域内不能有固定障碍物或者机器人工作时进入临时障碍物,阻挡机器人的工作路径.a、俯视工作区域示意图b、侧视工作区域示意图c、注意：---在机器人运行的过程中，工作人员避免进入机器人的工作区域，以免造成伤害。
---方案设计工程师在设计的时候，需要特别考虑机器人运行的安全性，需要考虑设计给机器人增加安全保护网或者保护罩，避免工作人员疏忽靠近，进入机器人工作区域，造成伤害。
6、机器人软件概念机器人软件概念包含核心系统软件和操作系统软件；核心系统软件是指机器人本身具备的系统，而操作系统主要提供人们对机器人进行二次开发和人机对话所准备的，软件系统结构示意图：二、动力管线系统线是指机器人系统中的电源线和信号线等,管是指机器人系统中的气管和保护管等。
1、2000系统机器人动力管线示意图2、动力管线的长度调整示意图，管线应该配置适中，不可造成积压，不利于机器人运动，也容易造成摩擦力过大，导致管线加快磨损。
3、柔性管线的排布，管线应该布局合理，遵循机器人的运动方向为原创，使得管线得到比较良好的弯曲塑性。
4、动力管线-调整保护环保护环主要是保护机器人管线免于磨损；因为机器人管线直接布置在机器人本体表面上，机器人在工作的时候机器人本体会和布于其上面的管线发生相对摩擦运动，易造成管线磨损。
机器人机构学基础
机器人机构学基础
1. 机器人的定义和分类：机器人是一种能够自动执行任务的机械装置，可以分为工业机器人、服务机器人、军用机器人等不同类型。
2. 机器人的机构组成：机器人的机构包括机身、臂部、腕部、手部等部分，每个部分都由一系列的关节和连杆组成。
3. 机器人的运动学：机器人的运动学主要研究机器人各关节的运动关系，以及机器人末端执行器的位置和姿态。
4. 机器人的动力学：机器人的动力学主要研究机器人各关节的驱动力和力矩，以及机器人的动态响应。
5. 机器人的控制：机器人的控制包括位置控制、速度控制、力控制等方面，常用的控制方法包括 PID 控制、模糊控制、神经网络控制等。
6. 机器人的编程：机器人的编程是指通过编程语言对机器人进行控制和操作，常用的编程语言包括 C++、Python、MATLAB 等。
7. 机器人的应用：机器人的应用非常广泛，包括工业生产、医疗保健、教育、军事等领域。
总之，机器人机构学基础是机器人领域中的一个重要分支，对于深入了解机器人的机构设计、运动学和动力学等方面具有重要意义。
机器人系统的组成
机器人系统的组成1. 引言机器人系统是一种由人工智能技术驱动的自动化系统，能够模拟人类的行为和思维，并执行特定的任务。
机器人系统由多个组件组成，这些组件相互协作，以实现机器人的各种功能。
本文将详细介绍机器人系统的组成。
2. 传感器传感器是机器人系统的重要组成部分，用于感知和理解环境。
传感器收集来自外部世界的数据，并将其转化为机器人可识别的形式。
机器人系统常用的传感器包括：•视觉传感器：如摄像头和激光雷达，用于捕捉和识别图像、障碍物等。
•声音传感器：用于接收声音信号，并进行声音识别和语音交互。
•触觉传感器：如触摸传感器和力传感器，用于感知物体的触摸和压力。
•陀螺仪和加速度计：用于测量机器人的姿态和加速度。
•温度传感器和湿度传感器：用于测量环境的温度和湿度。
3. 执行器执行器是机器人系统的动力部分，用于控制机器人的动作。
执行器接收来自控制系统的指令，并将其转化为实际的动作。
常见的执行器包括：•电机和伺服驱动器：用于控制机器人的运动，如步态、手臂运动等。
•喷墨和打印头：用于实现机器人的打印和绘画功能。
•声音发生器：用于机器人的语音输出。
•手爪和夹具：用于机器人的抓取和操作。
4. 控制系统控制系统是机器人系统的”大脑”，负责决策和规划机器人的行为。
控制系统接收来自传感器的数据，并根据预定义的算法和规则，做出决策并发送指令给执行器。
控制系统的组成包括：•硬件控制：负责将传感器和执行器连接到控制系统中，并确保其正常运行。
•感知与感知处理：负责接收传感器数据，并对其进行处理和分析，以提取有用的信息，如图像识别、语音识别等。
•决策与规划：负责根据传感器数据和预定义的规则和算法，做出决策，并生成机器人的行为计划。
•学习与智能：负责机器人的学习和自适应能力，通过机器学习和深度学习等技术，实现机器人具备智能和适应性。
5. 人机交互界面人机交互界面是人与机器人进行交互的界面，使人能够与机器人进行信息的传递和交流。
人机交互界面可以采用多种形式，如：•触摸屏和显示器：通过触摸和显示屏上的图形界面，实现与机器人的交互。
机器人系统组成结构
多关节柔性手结构图
多指灵巧手结构图
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二、机械系统组成
2 机器人的手腕
单自由度手腕 二自由度手腕 三自由度手腕
单自由度手腕示意图 二自由度手腕示意图
三自由度手腕示意图
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二、机械系统组成
机器人控制系统负责协调、管理、控制系统的所有部件进行工作 ，其基本功能包括：
记忆功能 与外围设备联系功能 示教功能 人机接口 位置伺服功能 传感器接口 故障诊断安全保护功能
22
三、控制系统
机器人控制系统框图
23
三、控制系统
3 机器人控制系统结构
机器人控制系统可分为集中控制、主从控制、分散控制
集中控制：所有控制工作由一台计算机（CPU）完成
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五、驱动系统
7液压驱动 利用液体的抗挤压力来实现力的传递.
典型液压伺服控制系统
d 2 d (Vol) dx
4
Q d (Vol) d 2 dx d 2 x
dt
4 dt 4
dx表示期望的位移； dv是期望的速度;
控制液体流入速度--实现控制活塞速度
位置控制阀原理
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五、驱动系统
7液压驱动
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四、感知系统
4传感器-检测类传感器
温度传感器： 数字量输出：以一定协议直接向外输出数字量 模拟量输出：一般为通过电阻的变化间接测量
18B20
PT100
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四、感知系统
4传感器-检测类传感器
加速度传感器： 一种能够测量加速力的电子设备。
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四、感知系统
4传感器-检测类传感器
机器人基本结构
Ps P
K1 K 2
• P，计算而得驱动力，传力机构结构形式和尺寸有 关，单位N；η手部机械效率，0.85~0.95；K1安 全系数，1.2~2；K2工况系数，K2=1+a/g，运动最 大加速度，重力加速度；
仿人机器人手部
• 对不同形状、不同材质的物体实施夹持和操 作，物体表面受力均匀，提高操作能力、灵 活性和快速反应能力，仿人手； • 柔性手：多关节串联，钢丝绳牵引，凹凸不 平的物体受力均匀； • 多指灵活手：多手指组成，每个手指三个回 转关节，每个关节独立控制； • 多关节柔性手，哈工大和德国宇航中心 HIT/DLR四指灵巧手，
精度
• 机器人精度主要依赖于机械误差、控制算法误差 和分辨率系统误差。 • 机械误差主要产生于传动误差、关节间隙、连杆 机构挠性。传动误差由齿轮间隙、螺距误差等引 起；关节间隙由关节处的轴承间隙、谐波齿隙等 引起；挠性随机器人位形、负载变化而变化。 • 控制算法误差指算法能否得到精确描述的直接解 和运算字长造成的BIT误差（小）； • 分辨率系统误差可取1/2基准分辨率；机器人精度 可以认为1/2基准分辨率和机械误差的综合；若机 械综合误差达到1/2分辨率，则精度等于分辨率。
机器人本体材料
• • • • 从结构动力学特性出发选择材料要求： 强度高，减少臂杆截面积，减轻质量； 弹性模量大，变形小，刚度大； 重量轻，减小惯性力，选高弹性模量、低密 度材料； • 阻尼大，运动后平稳停下，加大阻尼，吸收 残余振动能量； • 经济性；
机器人本体常用材料
• 碳素结构钢和合金结构钢，强度大，弹性模量大， 抗变形能力强，应用最广； • 铝、铝合金及其他轻合金，弹性模量不大，但密 度小，比值可与钢相比； • 纤维增强合金，石墨纤维增强镁合金，弹性模量/ 密度非常大，昂贵； • 陶瓷，品质良好，易碎，日本，小型高精度机器 人使用； • 纤维增强复合材料，比值大，阻尼大（叠层复合 材料），老化、蠕变、高温膨胀等问题，高速机 器人应用； • 粘弹性大阻尼材料，对构件进行约束阻尼处理， 减小振动；
机器人系统组成基础知识大全
机器人系统组成基础知识大全本文以fanuc为例，详细讲解机器人的组成及系统，i/0，示教器等，不同品牌机器人有差异，但很多相通之处，希望对各位机友有所帮助。
一.机器人简单介绍1、机器人的构成是由伺服电机驱动的机械机构组成的,各环节每一个结合处是一个关节点或坐标系。
2、机器人的用途Arc welding(弧焊),Spot welding(点焊),Handing(搬运),Sealing(涂胶),Painting(喷漆),去毛刺,切割,激光焊接.测量等.3、FANUC机器人的型号主要型号:型号轴数手部负重(kg) LR Mate 100iB/200iB 5/6 5/5 ARC Mate 100iB/M-6iB 6 6/6ARC Mate 120IB/M-16iB 6 16/20 R-2000IA/M-710IAW 6 200/70S-900IB/M-410IA 6/4 4004、机器人的主要参数1)手部负重2)运动轴数3)2,3轴负重4)运动范围5)安装方式6)重复定位精度7)最大运动速度5、FANUC机器人的安装环境1)环境温度:0-45摄氏度1、发那科硬件系统1)基本参数:马达交流伺服马达CPU 32位高速输入电源R-J3IB 380伏/3相:R-J3IB Mate 200伏/3相I/O设备Process I/O, Module A,B 等2)单机形式:(见图1)3)机器人系统构成（见图2）4)机器人控制器硬件（见图3）三、控制器一. 认识TP(Teach Pendant)1、TP的作用1 ）点动机器人2 ）编写机器人程序3 ）试运行程序4 ）生产运行5 ）查阅机器人的状态（I/O设置，位置，焊接电流）2、认识TP上的键（见下图）Status Inicators（状态指示灯）：指示系统状态。
ON/OFF Switch（开关）：与DEADMAN开关一起启动或禁止机器人运动。
PREV：显示上一屏幕。
SHIFT key（键）：与其它键一起执行特定功能。
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机器人系统组成基础知识大全
本文以fanuc为例，详细讲解机器人的组成及系统，i/0，示教器等，不同品牌机器人有差异，但很多相通之处，希望对各位机友有所帮助。
一.机器人简单介绍
1、机器人的构成
是由伺服电机驱动的机械机构组成的,各环节每一个结合处是一个关节点或坐标系。
2、机器人的用途
Arc welding(弧焊),Spot welding(点焊),Handing(搬运),Sealing(涂胶),Painting(喷漆),去毛刺,切割,激光焊接.测量等.
3、FANUC机器人的型号
主要型号:型号轴数手部负重(kg) LR Mate 100iB/200iB 5/6 5/5 ARC Mate 100iB/M-6iB 6 6/6
ARC Mate 120IB/M-16iB 6 16/20 R-2000IA/M-710IAW 6 200/70
S-900IB/M-410IA 6/4 400
4、机器人的主要参数
1)手部负重
2)运动轴数
3)2,3轴负重
4)运动范围
5)安装方式
6)重复定位精度
7)最大运动速度
5、FANUC机器人的安装环境
1)环境温度:0-45摄氏度
1、发那科硬件系统
1)基本参数:马达交流伺服马达CPU 32位高速输入电源R-J3IB 380伏/3相:R-J3IB Mate 200伏/3相I/O设备Process I/O, Module A,B 等
2)单机形式:(见图1)
3)机器人系统构成（见图2）
4)机器人控制器硬件（见图3）
三、控制器
一. 认识TP(Teach Pendant)
1、TP的作用
1 ）点动机器人
2 ）编写机器人程序
3 ）试运行程序
4 ）生产运行
5 ）查阅机器人的状态（I/O设置，位置，焊接电流）
2、认识TP上的键（见下图）
Status Inicators（状态指示灯）：指示系统状态。
ON/OFF Switch（开关）：与DEADMAN开关一起启动或禁止机器人运动。
PREV：显示上一屏幕。
SHIFT key（键）：与其它键一起执行特定功能。
MENUS key（键）：使用该键显示屏幕菜单。
Cursor keys（光标键）：使用这些键移动光标。
STEP key（键）：使用这个键在单步执行和循环执行之间切换。
RESET key（键）：使用这个键清除告警。
BACK SPACE key（键）：：使用这个键清楚光标之前的字符或者数字。
ITEM key（键）：使用这个键选择它所代表的项。
ENTER key（键）：使用该键输入数值或从菜单选择某个项。
POSN key（键）：使用该键显示位置数据。
ALARMS key（键）：使用该键显示告警屏幕。
QUEUE key（键）：使用该键显示任务队列屏幕。
APPL INST key（键）：使用该键显示测试循环屏幕。
SATUS key（键）：使用该键显示状态屏幕。
MOVE MENU key（键）：使用该键来显示运动菜单屏幕。
MAN FCTNS key（键）：使用该键来显示手动功能屏幕。
Jog Speed keys（键）：使用这些键来调节机器人的手动操作速度。
COORD key（坐标系键）：使用该键来选择手动操作坐标系。
5、TP的显示屏
1）液晶屏（16*40行）
2）显示各种TOOL的菜单（有所不同）3）Quick/Full菜单（通过FCTN键选择）
6、屏幕菜单和功能菜单
1）屏幕菜单
注意：使用选择键可以显示选择程序的画面，但除了可以选择程序以外，其他功能都不能被使用。
注意：使用编辑键可以显示编辑程序的画面，但除了改变点的位置和速度值，其他功能都不能使用。
三、远端控制器远端控制器是和机器人控制器相连的外围设备，用来设置系统，包括以下形式：
1）用户控制面板
2）PLC）
3 ）Host Computer
四、显示器和键盘
外接的.显示器和键盘通过RS-232C与控制器相连，可以执行几乎所有的TP功能。
和机器人操作相关的功能只能通脱TP实现。
五、通讯
1）一个标准的RS-232C接口（外部），两个可选的RS-232C接口（内部）2）一个标准的RJ45网络接口
六、输入/输出I/O输入/输出信号
包括以下：
1）外部输入/输出UI/UO
2）操作者面板输入/输出SI/SO
3）机器人输入/输出RI/RO
4）数字输入/输出DI/DO（512/512）
5）组输入/输出GI/GO（0 to 32767最多16位）
6）模拟输入/输出AI/AO（0 to 16383 15位数字植）
输入/输出设备有以下3种类型：
1）Model A
2）Model B
3）Process I/O PC板其中Process I/O板可使用的信号线数最多，最多是512个。
七、外部I/O外部信号是发送和接受来自远端控制器或周边设备的信号，可以执行以下功能：
1、选择程序
2、开始和停止程序
3、从报警状态中恢复系统
4、其他
八、机器人的运动
R-J3/R-J3iB控制器最多能控制16根轴，最多可控制3个组，每个组最多可以控制9根轴。
每个组的操作是相互独立的。
机器人根据TP示教或程序中的运动指令进行移动。
TP示教时，机器人的运动基于当前坐标系和示教速度。
执行程序时，机器人的运动基于位置信息、运动方式、速度、终止方式等。
九、急停设备
* 2个急停按钮（一个位于操作箱面板，一个位于TP面板）
*外部急停（输入信号）外部急停的输入端子位于控制器或操作箱内。
1）一个标准的RS-232C接口（外部），两个可选的RS-232C接口（内部）2）一个标准的RJ45网络接口
十、附加轴每个组最多可以有3根附加轴（除了机器人的6根轴）。
附加轴有以下2种类型：
1 ）外部轴控制时与机器人的运动无关，只能在关节运动。
2 ）内部轴直线运动或圆弧运动时，和机器人一起控制。