1.1工业机器人的系统组成
工业机器人结课重点复习讲义
1.按照机械结构分，工业机器人分为串联式和并联式。
2.工业机器人的系统组成是本体、控制柜、示教器。
3.示教器的功能是示教、调试和编程。
4.工业机器人轴数指的是转动关节数（驱动电机数）。
5.直角坐标机器人的自由度数是3，六轴工业机器人的自由度数是6。
6.机器人的通讯控制功能的处理对象是信号。
7.DeviceNet是基于CAN总线技术的。
8.旋转编码器是用于测量位移和速度的装置。
9.工业机器人的手动操作动作模式有线性运动、关节运动和重定位运动。
10.微型计算机直接控制工业机器人的方式有集中控制和分散控制。
11. TCP指的是工具坐标系原点。
12. 串联机器人与并联机器人的区别是串联机器人一个轴的运动会改变另一个轴的坐标原点。
13. 焊接机器人和喷涂机器人的性能区别是精度需求不同。
14. 机器人三原则是由阿西莫夫提出来的。
15. 导轨结构比滚珠花键结构特点占优的是负荷能力更强。
16. 控制系统对于机器人相当于的大脑。
17. 工作范围是指工业机器人的手臂末端或手腕中心所能到达的点的集合。
18. 对于转动关节而言,关节变量是D-H参数中的关节角。
19. 传感器的主要功能是感知信息。
20.世界上第一台电报机是塞缪尔·莫尔斯发明的。
21.机器人的精度主要依存于机械误差、控制算法误差与分辨率系统误差。
22.同步带传动属于低惯性传动，适合于在电动机和高速比减速器之间使用。
23.机器人外部传感器不包括位置传感器。
24.手爪的主要功能是抓住工件、握持工件和释放工件。
25.真空吸盘要求工件表面平整光滑、干燥清洁同时气密性好。
26.滚转能实现360°无障碍旋转的关节运动，通常用R来标记。
27.传感器在整个测量范围内所能辨别的被测量的最小变化量或者所能辨别的不同被测量的个数被称之为传感器的分辨率。
28.焊接机器人的焊接作业主要包括点焊和弧焊。
29.作业路径通常用工具坐标系相对于工件坐标系的运动来描述。
30.机器人的控制方式分为点位控制和连续轨迹控制。
工业机器人结构设计
1绪论1.1工业机器人概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力。
从某种意义上说它也是机器进化过程的产物，它是工业以及非工业领域的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
机械手是模仿人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。
在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。
工业机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率；可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产，尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，由它代替人进行正常的工作，意义更为重大。
因此，工业机械手在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。
工业机械手的结构形式开始比较简单专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。
随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。
由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的应用。
1.2工业机器人的组成和分类1.2.1工业机器人的组成机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等组成。
工业机器人的系统组成及各部分作用
工业机器人的系统组成及各部分作用一、引言工业机器人是一种自动化操作装置，主要用于工业生产中重复性高、作业环境危险的工作。
它的出现不仅提高了生产效率，而且还减少了人力成本和劳动强度。
要了解工业机器人的系统组成及各部分作用，我们需要从整体系统结构、各部分功能和作用等方面进行深入分析。
二、系统组成1. 机械结构机械结构是工业机器人的主体框架，它由基座、臂部、手部等部分组成，用于支撑和连接其他各部分。
其中，基座是机器人的底部支撑，臂部是机器人的动作执行部分，手部是机器人的操作器具，通过各部件的灵活组合，可以完成各种工业操作任务。
2. 控制系统控制系统是工业机器人的大脑，包括传感器、控制器、执行器等组成部分。
传感器用于获取外部环境的信息，控制器用于对机器人的动作进行指令和控制，执行器则是根据控制器的指令完成各项操作任务。
三、各部分作用1. 机械结构机械结构的作用是支撑和连接机器人的各部分，使之能够进行灵活的运动和操作。
通过合理的结构设计，可以实现机器人的高效作业和灵活操作，提高生产效率。
2. 控制系统控制系统的作用是实现机器人的自动化操作，传感器用于获取外部环境信息，控制器通过对信息的处理和分析，指挥执行器完成任务。
这种自动化操作不仅可以提高生产效率，还可以降低人力成本和减少劳动强度，同时也能保证生产过程中的安全性。
四、个人观点和理解通过对工业机器人的系统组成及各部分作用进行全面分析，我们可以深刻理解工业机器人的工作原理和作用。
我认为，工业机器人的出现标志着人类生产方式的进步和自动化水平的提高，它不仅可以大幅度提高生产效率，还可以降低生产成本，实现可持续发展和智能制造。
五、总结与展望通过本文的探讨，我们对工业机器人的系统组成及各部分作用有了更深入的了解。
在未来，随着科技的发展和人工智能技术的应用，工业机器人的性能和作用将会不断提升，我们期待工业机器人能够在更多领域发挥作用，为人类生活和生产带来更多便利。
工业机器人的系统组成及各部分作用是一个复杂而又精密的系统工程，它的实现对于提高整个生产效率和改善生产环境起着至关重要的作用。
工业机器人组成及工作原理
(2)有效负载(Payload) 有效负载是指机器人操作机在工作时臂端可能搬运 的物体重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作机的负荷能力。
控制信息
• 顺序信息：各种动作单元（包括机械手和外围设备） 按动作先后顺序的设定、检测等。
• 位置信息：作业之间各点的坐标值，包括手爪在该 点上的姿态，通常总称为位姿（POSE）。
• 时间信息：各顺序动作所需时间，即机器人完成各 个动作的速度。
二、工业机器人的技术参数
表示机器人特性的基本参数和性能指标主要有工作空间、自由度、有效负载、 运动精度、运动特性、动态特性等。
例：电装（DENSO）机械手
• 系统组成感知系统1感受系统由内部传感器4
模块和外部传感器模块
组成, 用以获取内部和
外部环境状态中有意义
的信息。
2
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。
3
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。
对于一些特殊的信息, 传 感器比人类的感受系统 更有效。
“自主控制”方式：是机器人控制中最高级、最复杂的控制方 式，它要求机器人在复杂的非结构化环境中具有识别环境和自 主决策能力，也就是要具有人的某些智能行为。
示教再现
– 示教－再现 即分为示教－存储－再现-操作四步进行。 • 示教：方式有两种：(1) 直接示教－手把手； (2) 间接示教－示教盒控制。 • 存储：保存示教信息。 • 再现：根据需要，读出存储的示教信息向机器人发 出重复动作的命令。
工业机器人系统组成
2.3 机器人本体
2.3.1. 谐波减速器
3.谐波减速器特点 ➢ 缺点： （1）柔轮周期性地发生变形，因而产生交变应力，使之易于产生疲劳破坏。
（2）转动惯量和起动力矩大，不宜用于小功率的跟踪传动。
（3）不能用于传动速比小于35的场合。
（4）采用滚子波发生器(自由变形波)的谐波传动，其瞬时传动比不是常数。
用于弧焊
3. Spot Tool
用于点焊
4. Dispense Tool
用于涂胶
5. Paint Tool
用于油漆
6. Laser Tool
用于激光焊接和切割
2.2 应用工具软件
2.2.1. 设定系统
应用工具软件具有机器人系统操作所需的，为进行各类设定的接口。通过应用 工具，可以对机械手、遥控装置等外部设备进行操作。有关与机械手等外围设备之 间的I/O、坐标系、通信、自动运转的设定，需要事先进行设定。
图 2-1 机器人系统
图 2-2 机器人组成
2.1 机器人单元组成
1. 应用工具软件 应用工具软件是内嵌于机器人控制装置的各类机器人作业专用的软件包。 通过
使用示教器选择所需的菜单和指令，即可 进行不同种类的作业。应用工具中安装有 用来控制机器人、机械手、遥控装置等外围设备的指令。 此外，还可对附加轴、控 制装置和其他外围设备的输入/输出(I/O)进行控制。其他外围设备，是指单元控制 装置和传感器 等
机器人的组成系统【精选文档】
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。
1.1工业机器人工作站系统认识
任务1.1 工业机器人工作站系统 认识
1 任务描述 2 学习目标 3 知识准备 4 任务实施
目录
CONTENTS
01 任 务 描 述
任务描述
任务描述： 通过学习，了解典型工业机器人工作站的概念、定义、结构、组成、及应用场合。
02 学 习 目 标
学习目标
学前准备：
1. 准备FANUC工业机器人说明书 2. 查阅资料，了解工业机器人的工作原理、结构、组成 学习目标：
5
涂胶机器人工作站
用于汽车 挡风玻璃涂胶
6
点焊工作站
用于金属部件 的点焊加工
任务实施
任务实施：
根据下图机器人工作站图片及相关信息，查阅资料，叙述相应工作站的结构组成、工作原理
。 序号
机器人工作站图片
机器人工作站名称
机器人工作站用途
7
搬运机器人工作站
配合货物传送线，用于纸 箱包装的货物搬运
8
视觉检测机器人工作站
知识准备
预备知识： 2.机器人的选型 （6）速度
这个参数与每一个用户息息相关。事实上，它取决于在该作业需要完成的Cycle Time 。规格表列明了该型号机器人最大速度，但我们应该知道，考量从一个点到另一个点的 加减速，实际运行的速度将在0和最大速度之间。
知识准备
预备知识： 2.机器人的选型 （7） 本体重量
04 任 务 实 施
任务实施
任务实施：
根据下图机器人工作站图片及相关信息，查阅资料，叙述相应工作站的结构组成、工作原理
。 序号
机器人工作站图片
机器人工作站名称
机器人工作站用途
1
搬运机器人工作站
用于数控机床上下料
工业机器人组成及工作原理
例：库卡工业机器人控制器KRC4
KRC4性能参数：
全部采用总线形式 处理器库卡(工业)PC（2.6GHZ ） 操作系统微软WINDOWS XP 控制轴数8个 AC伺服马达驱动 与外围设备通讯接口: Profinet, Profibus,Interbus,EtherCAT, Ethernet 编程及控制库卡SmartPAD
机器人关节
？
机器人控制器
控制器是根据指令以及传感器信息控制机器人完成一定动作或作业任务的 装置，是决定机器人功能和性能的主要因素，也是机器人系统中更新和发展 最快的部分。 其基本功能有：示教、记忆、位置伺服、坐标设定。 开发程度：封闭型、开放性和混合型。
【目前基本上都是封闭型系统（如日系）或混合型系统（如欧系）】 控制方式：集中式控制和分布式控制。
机器人的工作原理是一个比较复杂的问题。简单地说，机器人的原理 就是模仿人的各种肢体动作、思维方式和控制决策能力。从控制的角 度，机器人可以通过如下四种方式来达到这一目标。
“示教再现”方式：它通过“示教盒”或人“手把手”两种方 式教机械手如何动作，控制器将示教过程记忆下来，然后机器 人就按照记忆周而复始地重复示教动作，如喷涂机器人。
• 存储：保存示教信息。 • 再现：根据需要，读出存储的示教信息向机器人发出重复动作
的命令。
控制信息
• 顺序信息：各种动作单元（包括机械手和外围设备）按动作先 后顺序的设定、检测等。
• 位置信息：作业之间各点的坐标值，包括手爪在该点上的姿态， 通常总称为位姿（POSE）。
• 时间信息：各顺序动作所需时间，即机器人完成各个动作的速 度。
二、工业机器人的技术参数
表示机器人特性的基本参数和性能指标主要有工作空间、自由度、有效负载、 运动精度、运动特性、动态特性等。
简述工业机器人控制系统的基本组成及其功能
简述工业机器人控制系统的基本组成及其功能1. 引言工业机器人已经成为许多工业领域中的重要助手，能够完成各种任务，提高生产效率和产品质量。
而机器人的控制系统是实现机器人工作的核心部分。
本文将简要介绍工业机器人控制系统的基本组成及其功能。
2. 机器人控制系统的基本组成2.1 主控制器主控制器是机器人控制系统的核心，负责接收和处理各种输入信号，控制机器人执行特定的任务。
主控制器通常由计算机和专门的控制软件组成，具有高性能的处理能力和丰富的功能。
它可以通过与其他设备的接口进行通信，实现与外部设备的配合工作。
2.2 传感器传感器在机器人控制系统中起着至关重要的作用，它可以感知和获取环境信息，并将其转换为数字信号，提供给主控制器分析和判断。
常见的机器人传感器包括视觉传感器、力传感器、接触传感器等，它们能够使机器人获取周围物体的位置、形状、颜色等信息，从而实现对环境的感知和理解。
2.3 执行机构执行机构是机器人完成具体任务的关键部件，它根据主控制器的指令，通过电动机或气动元件来驱动机器人执行所需的动作。
执行机构种类繁多，如电动机、伺服电机、液压驱动器等，它们能够使机器人进行精确的定位和运动控制。
2.4 通信网络通信网络是机器人控制系统中不可或缺的一部分，它能够实现主控制器与其他设备之间的信息传递和数据共享。
常见的通信技术包括以太网、控制总线等，通过这些技术，机器人可以与工厂的其他自动化系统进行连接，实现自动化的生产流程。
3. 机器人控制系统的功能3.1 运动控制机器人控制系统能够实现对机器人运动的精确控制，包括位置控制、速度控制和力控制等。
通过对执行机构的控制，主控制器可以使机器人按预定的轨迹进行运动，完成各种复杂的工作任务。
3.2 任务编程主控制器具有丰富的编程功能，可以支持多种编程方式，如在线编程、离线编程等。
操作人员可以使用编程语言对机器人进行任务编程，将具体的工作要求转化为机器人可以执行的指令。
3.3 传感器数据处理机器人控制系统可以接收和处理传感器所提供的数据，将其转化为机器人可以理解的信息。
工业机器人机械基础与维护-工业机器人的机械结构和运动控制
结构体积
在输出力相同的情况下体 积比气压驱动方式小
体积较大
需要减速装置，体 积较小
2.1 工业机器人的系统组成
操作机
驱动装置
驱动 方式 内容
密封性
液压驱动 密封问题较大
气压驱动 密封问题较小
电气驱动 无密封问题
安全性
防爆性能较好，用液压油 作传动介质，在一定条件下 有火灾危险
防爆性能好，高于1000kPa 时，应注意设备的抗压性
已知末端执行器在参考坐标系中的 初始位姿和目标位姿，求各关节角矢量， 称为逆向运动学，又称为运动学逆解。
机器人再现时，机器人控制器逐点 进行运动学逆解运算，并将矢量分解到 操作机各关节。
2.3 工业机器人的运动控制
奇异点
在运动学逆解时，如果得不到唯一解时，即 方程为无解或多解时，就是一个奇异点位置。
动器需要统一安装
独立式
电源和驱动电路集成一体，每一轴的 驱动器可独立安装和使用
2.1 工业机器人的系统组成
控制系统
3）上级控制器
用途
机器人与机器人、机器人与行走装置的协同作业控制 机器人与数控机床、机器人与其他机电一体化设备的集中控制 机器人的调试、编程
形式
PC机：一般的机器人编程、调试和网络连接操作 CNC：机器人和数控机床结合，组成柔性加工单元（FMC） PLC：自动化生产线等设备
缺点：
系统控制缺乏灵活性 控制危险容易集中 出现故障，影响面广，后果严重 系统实时性差 连线复杂，会降低系统的可靠性
2.1 工业机器人的系统组成
控制系统
2）主从式控制系统
主从控制方式是采用主、从两级处理器实现系统的全部控制功能。主CPU实 现管理、坐标变换、轨迹生成和系统自诊断等；从CPU实现所有关节的动作控制。
工业机器人组成及工作原理.. 共43页
“可编程控制”方式：工作人员事先根据机器人的工作任务和运 动轨迹编制控制程序，然后将控制程序输入给机器人的控制器， 起动控制程序，机器人就按照程序所规定的动作一步一步地去 完成，如果任务变更，只要修改或重新编写控制程序，非常灵 活方便。大多数工业机器人都是按照前两种方式工作的。
“遥控”方式：由人用有线或无线遥控器控制机器人在人难以 到达或危险的场所完成某项任务。如防暴排险机器人、军用机 器人、在有核辐射和化学污染环境工作的机器人等。
(3)运动精度(Accurucy) 机器人机械系统的精度主要涉及位姿精度、重复 位姿精度、轨迹精度、重复轨迹精度等。
(4)运动特性（Sped） 速度和加速度是表明机器人运动特性的主要指标。
(5)动态特性 结构动态参数主要包括质量、惯性矩、刚度、阻尼系数、固 有频率和振动模态。
定位精度（Positioning accuracy）：指 机器人末端参考点实际到达的位置与 所需要到达的理想位置之间的差距。
(1)工作空间（Work space） 工作空间是指机器人臂杆的特定部位在一定 条件下所能到达空间的位置集合。工作空间的性状和大小反映了机器人工作能力 的大小。理解机器人的工作空间时，要注意以下几点：
(2)有效负载(Payload) 有效负载是指机器人操作机在工作时臂端可能搬运 的物体重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作机的负荷能力。
机械结构简图
●S 轴（回旋） ●L 轴（下臂倾动） ●U 轴（上臂倾动） ●R 轴（手臂横摆） ●B 轴（手腕俯仰） ●T 轴（手腕回旋）
机器人关节
？
机器人控制器
控制器是根据指令以及传感器信息控制机器人完成一定动作或作业任务的 装置，是决定机器人功能和性能的主要因素，也是机器人系统中更新和发展 最快的部分。 其基本功能有：示教、记忆、位置伺服、坐标设定。 开发程度：封闭型、开放性和混合型。
FANUC工业机器人配置与编程技术 第1章 工业机器人系统组成
1.5 基本保养
• FANUC工业机器人的保养周期可以分为日常、三 个月、六个月、一年、两年、三年。
1.6 日常维护
• 在每天进行系统的运行时，操作人员要对工业机器人各个部位 进行日常清洁和维护工作，并检查各部位有无裂缝或损坏情形。 • 通电前，检查是否有油分从密封各关节的油封中渗透出来。根 据动作条件和周围环境，油封的油唇外侧有油分渗出（微量附 着），当该油分累积而成为水滴状时，根据动作情况恐会滴下。 在运转前通过清扫油封部下侧的油分，就可以预防油分的累积。 此外，频繁的反转动作和在高温环境下使用时，电机将会成为 高温部件，润滑脂和油槽内压在某些情况下会上升。在这种情 况下，在运转刚刚结束后，一度开启排脂口、排油口，就可以 恢复内压。（打开排脂口、排油口时，注意避免润滑脂、油的 飞散。） • 通电后，检查工业机器人的振动、异常声音及电机发热情况， 确认各轴是否在没有异常振动、响声下平滑运动、电机的温度 是否异常高。检查是否与上次再生位置偏离，停止位置是否出 现离差等。确认是否基于工业机器人、外围设备发出的指令切 实动作。确认断开电源后，末端执行器安装面的落下量是否在 0.5mm以内。
第1章 工业机器人系统组成
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 工业机器人本体 工业机器人软件系统 工业机器人控制柜 基本保养 日常维护 更换电池 更 1.工业机器人的定义：
• 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度 的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能 力来实现各种功能的一种机器。
• 2、工业机器人控制柜在接通电源前，检查工 作区域包括工业机器人、控制器等。检查所有 的安全设备是否正常，然后将控制柜面板上的 断路器置于ON后即可使用。 • 工业机器人控制柜停止使用时，先通过操作面 板上的暂停按钮停止工业机器人，然后操作面 板上的断路器置于OFF。在此期间需要注意： 如果有外部设备诸如打印机、软盘驱动器、视 觉系统等和工业机器人相连的设备，在关电之 前，要首先将这些外部设备关掉，以免损坏。
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MMT
三种驱动方式比较：
电气驱动方式:电气驱动所用能源简单，机构速度变化范围大，效率高，速
度和位置精度都很高，且具有使用方便、噪声低和控制灵活的特点。
MMT
【背景知识】 2．机械结构系统
工业机器人的机
械结构系统是工业机 器人为完成各种运动 的机械部件。系统由 骨骼(杆件)和连接它 们的关节(运动副)构 成，具有多个自由度， 主要包括手部、腕部、 臂部、机身等部件， 如右图所示。
2MMT
机械结构系统——手腕
手腕是连接末端执 行器和手臂的部件，它的作 用是调整或改变工件的方位， 因而它具有独立的自由度， 以使机器人——手臂
手臂是机器人执行 机构中重要的部件，它的作 用是将被抓取的工件运送到 给定的位置上。
2MMT
机械结构系统——腰部和基座
【背景知识】 3．感受系统
感受系统由内部传感器和外部传感器构成。 传感器处于连接外界环境与机器人的接口位 置，是机器人获取信息的窗口 。
MMT
【背景知识】 3．感受系统
感受系统由内部传感器和外部传感器构成。 传感器处于连接外界环境与机器人的接口位置， 是机器人获取信息的窗口 。
机器人对传感器的要求 ①精度高、重复性好； ② 稳定性和可靠性好； ③ 抗干扰能力强； ④ 质量轻、体积小、安装方便。
MMT
（1)传感器的分类 根据传感器在机器人上应用目的与使用范围的 不同，将其分成两类：内部传感器和外部传感器。 内部传感器：用于检测机器人自身的状态，如： 测量回转关节位置的轴角编码器、测量速度以控制 其运动的测速计。 外部传感器：用于检测机器人所处的环境和对 象状况，如视觉传感器，可为更高层次的机器人控 制提供大得多的适应能力，也是给工业机器人增加 了自动检测能力。外部传感器可进一步分为末端执 行器传感器和环境传感器。
腰部又称立柱，是支撑手臂的部件， 其作用是带动臂部运动，可以在基座上转动， 也可以与基座制成一体。与臂部运动结合，把 腕部传递到需到的工作位置。
基座是机器人的基础支持部分，起支 撑作用。整个执行机构和驱动装置都是安装在 基座上的，有固定式和移动式两种。所以该部 件必须具有足够的刚度、强度和稳定性。
MMT
• 液压驱动 • 气动驱动 • 电动驱动
MMT
（1）液压驱动 液压驱动由一般的发动机或电动机带动液压泵，液压
泵转动形成高压液流(动力)，液压管路将高压液体(一般 是液压油)接到液压马达，使液压马达转动，形成驱动力。
由于液压技术是一种比较成熟的技术。它具有动力大、 力(或力矩)与惯量比大、快速响应高、易于实现直接驱动 等特点。适于在承载能力大，惯量大以及在防焊环境中工 作的机器人中应用。但液压系统需进行能量转换(电能转 换成液压能)，速度控制多数情况下采用节流调速，效率 比电动驱动系统低。液压系统的液体泄漏会对环境产生污 染，工作噪声也较高。因这些弱点，近年来，在负荷为 100kg以下的机器人中往往被电动系统所取代。
MMT
工业机器人设备安装与调试
1
2MMT
工业机器人通常由控制部分、机械部分和传感检测部分三大部分组成。 由哪六大系统组成？
1-控制 部分
3-传感 检测部
分
工业机 器人
2-机械 部分
MMT
【背景知识】 工业机器人的系统组成
1．驱动系统
工业机器人驱动系统的按动力源可分为液压驱动、 气动驱动和电动驱动三种基本驱动类型。根据实际需 要，可采用三种基本驱动中的一种，或几种结合起来 应用。
MMT
（2)气动驱动 气动驱动与液压驱动相似，气动驱动是利用气体
抗挤压力来实现力的传递。 气动驱动具有速度快、系统结构简单，维修方便、
价格低等特点。适于在中、小负荷的机器人中采用。 但因难于实现伺服控制，多用于程序控制的机械人中， 如在上、下料和冲压机器人中应用较多。
MMT
（3)电动驱动 电动驱动是利用各种电动机产生的力矩和力，其结
MMT
三种驱动方式比较：
2、气压驱动方式:气压驱动的能源、结构都比较简单，但与液压驱动相比，同体积 条件下功率较小，而且速度不易控制，所以多用于精度不高的点位控制系统。 优点: (1)压缩空气粘度小,容易达到高速(1m/s) (2)利用工厂集中的空气压缩机站供气,不必添加动力设备 (3)空气介质对环境无污染,使用安全,可直接应用于高温作业(4)气动元件工作压力低, 故制造要求也比液压元件低。 缺点: (1)压缩空气常用压力为0.4~0.6MPa,若要获得较大的压力,其结构就要相对增大 (2)空气压缩性大,工作平稳性差,速度控制困难,要达到准确的位置控制很困难。 (3)压缩空气的除水问题是一个很重要的问题,处理不当会使钢类零件生锈,导致机器 人失灵。此外,排气还会造成噪声污染。
工业机器人机械结构
2MMT
机械结构系统——末端执行器（手部）
末端执行器是机器人直接用于抓取和握紧（或吸附）工件或夹持 专用工具（如喷枪、扳手、焊接工具）进行操作的部件，它具有模仿人手 动作的功能，并安装于机器人手臂的前端。
末端执行器大致可分为以下几类： ●夹钳式取料手； ●吸附式取料手； ●专用操作器及转换器； ●仿生多指灵巧手。
构如图1-2所示。电动驱动由于具有低惯量，大转矩等 的优点，不需能量转换，使用方便，控制灵活。大多数 电机后面需安装精密的传动机构。直流有刷电机不能直 接用于要求防爆的环境中，成本也较上两种驱动系统的 高。但因这类驱动系统优点比较突出，因此在机器人中 被广泛的选用。
MMT
三种驱动方式比较：
1、液压驱动方式:液压驱动的特点是功率大，结构简单，可以省去减速装 置，能直接与被驱动的连杆相连，响应快，伺服驱动具有较高的精度，但 需要增设液压源，而且易产生液体泄漏，故目前多用于特大功率的机器人 系统。 优点: (1)液压容易达到较高的单位面积压力体积较小,可以获得较大的推力或转 矩。 (2)液压系统介质的可压缩性小,工作平稳可靠,并可得到较高的位置精度(3) 液压传动中,力、速度和方向比较容易实现自动控制(4)液压系统采用油液 作介质,具有防锈性和自润滑性能,可以提高机械效率,使用寿命长。 缺点: (1)油液的粘度随温度变化而变化,这将影响工作性能。高温容易引起燃烧、 爆炸等危险 (2)液体的泄漏难于克服,要求液压元件有较高的精度和质量,故造价较高(3) 需要相应的供油系统,尤其是电液伺服系统要求严格的滤油装置,否则会引 起故障。