工业机器人讲座
工业机器人讲座
在商业应用上，使用最多的是Bendix球型手腕。
1.6 机器人关节结构 1.6.1 回转关节的组成 原动件：伺服电机 传动系统：精密减速器，可为谐波齿轮传动，精密摆线传动，RV传动之一 关节轴承：十字交叉滚子轴承或深沟球轴承
图1.8 十字交叉滚子轴承
（1）回转关节的内部布局 同轴式： 电机轴与减速器输出轴共线，输出轴为实心轴，无需从内部穿引线缆。 偏置式： 电机轴与减速器输出轴不共线，输出轴为空心轴，便于从内部穿引线缆
工业机器人技术讲座
天津大学机械工程学院 报告人：王刚
1、工业机器人 1.1 工业机器人重要性 现代制造业的三大支柱:
• NC（数控）机床 • PLC（可编程逻辑控制器） • 工业机器人 1.2 工业机器人分类 （1）按机构形式分类
串联机器人
• 直角坐标机器人 • 水平多关节机器人（SCARA） • 垂直多关节机器人
（3）自动立体仓库
升降机
仓内小车
吊挂小车
图1.34 立体仓库
线性运动： 原动件：伺服电机2 传动系统：滚动花键滚动螺杆复合空心轴 支承系统：深沟轴承
方案2 中因线性运动与回转运动存在耦合。控制系统需作补偿运动。
图1.20 转移复合关节方案1
图1.21 复合关节实例一（双杆形式）
图1.22 转移复合关节方案2
图1.23 复合关节实例二（单杆形式）
1.6.4腕关节
工业机器人的智能化技术讲课稿
机器人的智能化技术学院：机械工程学院班级：姓名：学号：一、前言从感觉到记忆到思维这一过程，称为“智慧”，智慧的结果就产生了行为和语言，将行为和语言的表达过程称为“能力”，两者合称“智能”。
智能机器人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。
在脑中起作用的是中央计算机，这种计算机跟操作它的人有直接的联系。
最主要的是，这样的计算机可以进行按目的安排的动作。
大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素：一是感觉要素，利用形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉，用来认识周围环境状态；二是运动要素，除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段，对外界做出反应性动作；三是思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作。
感觉要素包括能感知视觉、接近、距离等的非接触型传感器和能感知力、压觉、触觉等的接触型传感器。
这些要素实质上就是相当于人的眼、鼻、耳等五官，它们的功能可以利用诸如摄像机、图像传感器、超声波传成器、激光器、导电橡胶、压电元件、气动元件、行程开关等机电元器件来实现。
对运动要素来说，智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构，以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。
它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。
在运动过程中要对移动机构进行实时控制，这种控制不仅要包括有位置控制，而且还要有力度控制、位置与力度混合控制、伸缩率控制等。
智能机器人的思考要素是三个要素中的关键，也是人们要赋予机器人必备的要素。
思考要素包括有判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。
这些智力活动实质上是一个信息处理过程，而计算机则是完成这个处理过程的主要手段。
智能的发达是第三代机器人的一个重要特征。
人们根据机器人的智力水平决定其所属的机器人代别。
有的人甚至依此将机器人分为以下几类：受控机器人——“零代”机器人，不具备任何智力性能，是由人来掌握操纵的机械手；可以训练的机器人——第一代机器人，拥有存储器，由人操作，动作的计划和程序由人指定，它只是记住（接受训练的能力）和再现出来；感觉机器人——机器人记住人安排的计划后，再依据外界这样或那样的数据（反馈）算出动作的具体程序；智能机器人——人指定目标后，机器人独自编制操作计划，依据实际情况确定动作程序，然后把动作变为操作机构的运动。
工业机器人技术讲座
5、三维扫描
u 3D成型
© ABB Group December 12, 2015 | Slide 21
机器视觉常见种类及应用
2D视觉
双目视觉
3D视觉
© ABB Group December 12, 2015 | Slide 22
3D扫描仪
Zhiyong He， ABB Engineering (Shanghai) Ltd. ，Oct 25, 2015
工业机器人与力控
力控制技术
无论是在机加工领域，抛光打磨应用，还是精密组装行业，厂家无不渴求能 灵活操作工件与工装的机械“巧手”。制造过程中一些微小变化可能关系到产品 的成功与失败。为解决这一难题，ABB成功开发了让机器人变得更“聪明”的集成 力控技术。配备该技术的机器人能根据外部实时回馈信号应对制造过程中的细微 变化，像人类一样拿捏易碎物品或执行精密作业。
圆柱坐标机器人
并联机器人
多关节机器人
© ABB Group December 12, 2015 | Slide 10
工业机器人市场
2013年是国内工业机器人发展的元年，从销量来看，2013年国内工业机器人 销量达到3.69万台，同比增长36.52%，首次超过了以技术利用见长的日本，中国当 年购买量占全球工业机器人销量的五分之一。2014年继续保持高速增长，工业机 器人销量突破57000台，同比增长超过54.64%。工业机器人行业在产业政策的激励 和市场需求的带动下，机器人领军企业产业化能力不断提升，在此背景下，不论 是产业市场还是资本市场，工业机器人概念都异常火爆。
位置模式
© ABB Group December 12, 2015 | Slide 26
Zhiyong He， ABB Engineering (Shanghai) Ltd. ，Oct 25, 2015
机器人科技讲座发言稿
机器人科技讲座发言稿尊敬的各位领导、亲爱的同事们：大家好！首先，我要感谢组织方为我们安排这场机器人科技讲座，使我们有机会了解最新的科技发展。
今天，我将以“机器人科技的进步与应用”为主题，与大家共同探讨机器人科技在不同领域中的应用与发展。
随着科技的不断发展，机器人已经成为当今社会中不可或缺的一部分。
它们可以在工业领域中承担部分无人操作工作，提高工作效率；在医疗领域，机器人可以进行精准的手术操作；在农业领域，机器人能够辅助进行自动化的种植和收割。
机器人的应用不仅提高了工作效率，也为我们的生活带来了极大的便利。
近年来，人工智能的快速发展为机器人科技的进步提供了巨大的推动力。
机器人不再只是简单地执行预设程序，而是具备了识别、学习、推理和创新的能力。
无人驾驶汽车的出现，使我们更加近距离地感受到了人工智能的力量。
通过传感器和算法的高度配合，无人驾驶汽车能够安全地进行行驶，减少交通事故的发生。
这不仅提高了行车的安全性，也为我们解放了双手，提供了更多的便利。
除了在工作和生活中的应用，机器人科技在教育领域也有着广泛的应用前景。
通过机器人教育，我们可以在课堂上培养学生的动手能力、协作能力和创新思维，提高学生的综合素质。
机器人可以成为学生学习的伙伴，帮助他们更好地理解和应用知识，为他们创造更加有趣和互动的学习环境。
然而，我们也要认识到机器人科技的发展也会带来一些挑战和问题。
人工智能和机器人可能会在一些特定领域取代人类的工作岗位，这可能会引发一些社会问题。
此外，机器人的使用也存在一些伦理和法律问题，比如机器人的安全性、隐私保护以及责任追究等。
这些问题都需要我们认真思考和探索解决的方法，保障机器人科技的健康发展。
作为科技进步的见证者和推动者，我们每个人都应该积极关注机器人科技的发展动态，了解其应用领域和发展趋势。
同时，我们也应该提高自己的科技素养，不断更新自己的知识和技能，以适应不断变化的科技环境。
让我们共同期待机器人科技的未来，相信它将继续为我们带来更多的便利和惊喜。
自动化控制与机器人技术讲座
自动化控制与机器人技术讲座自动化控制与机器人技术讲座尊敬的各位领导、教师和同学们：大家好！很荣幸能够在这里给大家讲解有关自动化控制与机器人技术的内容。
自动化控制与机器人技术作为现代工业生产的重要组成部分，已经在各个领域得到广泛的应用。
今天，我将从自动化控制的基本概念、应用领域以及机器人技术的发展和应用方面进行讲解。
首先，我将简要介绍自动化控制的基本概念。
自动化控制是指通过自动化设备和技术手段来实现对系统工作过程的连续监测和调节，以达到提高生产效率、产品质量和降低成本的目的。
自动化控制的核心是通过传感器收集系统的状态信息，传递给控制器进行处理，再通过执行机构来实现对系统的控制。
自动化控制主要包括控制理论、控制方法和控制技术三个方面的内容。
控制理论主要研究从系统的数学模型出发，通过建立数学方程来描述系统的动态行为和规律；控制方法主要研究从系统的特性出发，通过调整系统的参数和结构来实现对系统的控制；控制技术则是应用控制器和执行机构等技术手段来实现对系统的控制。
接下来，我将介绍自动化控制的应用领域。
自动化控制的应用领域非常广泛，涉及到工业生产、交通运输、环境监测等各个领域。
在工业生产方面，自动化控制可以提高生产效率和产品质量，减少人工操作和劳动强度，降低生产成本。
在交通运输方面，自动化控制可以实现交通信号的智能调度，提高交通效率和安全性。
在环境监测方面，自动化控制可以实现对空气、水质等环境参数的检测和调节，保护环境和提高生活质量。
最后，我将介绍机器人技术的发展和应用。
机器人是一种能够感知环境、自主行动和与之交互的智能机械设备。
机器人技术的发展经历了几十年的演变，目前已经广泛应用于工业生产、医疗、农业等领域。
在工业生产方面，机器人可以替代繁重、危险或重复性高的工作，提高生产效率和产品质量，并减少人力成本。
在医疗方面，机器人可以实现手术、康复和护理等工作，提高医疗服务质量和效率。
在农业方面，机器人可以用于农作物的种植、养殖和采摘等工作，提高农业生产效率和资源利用率。
工业机器人技术讲座
工业技术讲座
1. 引言
1. 背景介绍：随着科技的不断发展，工业在生产制造领域扮演越来越重要的角色。
2. 目的和意义：本次讲座旨在向参与者介绍工业技术及其应用，并探讨未来发展方向。
2. 工业概述
1. 定义和分类：
a) 工业定义：指能够自动执行各种任务、具有感知、决策和操作等功能特点的多关节可编程装置。
b) 分类方式一（按结构）：串联式、并联式、混合型等。
c) 分类方式二（按使用场景）: 搬运/物流型, 组装/加工型, 等.
3．常见传感设备及作用
a). 触觉传感设备 - 实现对外界环境力量变化进行检测；
b). 光学视觉系统 - 可以识别图像信息，实现目标定位或质量检查；
c). 声音传感系统–对声波信号进行捕获分析处理;
d). 温度湿度监测仪表- 进行温湿度数据采集记录；
e). 其他传感设备 - 如压力、流量等。
4. 工业应用领域
1. 汽车制造：工业在汽车生产线上的装配和焊接任务。
2. 电子行业：工业在印刷电路板组装和检测中的应用。
3. 医疗保健：手术辅助系统及康复治疗方面的运用。
...
5．未来发展趋势与挑战
a) 协作式机械臂- 可以实现更高程度上与操作者进行交互合作;
b) 技术结合–提供智能决策支持，提高自主性；
c）灵巧型设计 - 实现对微小物体或精细加工过程掌握；
6．附件：
本文档涉及附件，请参阅相关文件。
7．法律名词及注释：
a) 版权法: 法律规定了著作权利益归属问题, 对于知识产权具有重要意义.
b）专利申请程序: 在某些国家/地区内可以通过提交一份详尽说明书并支付费用向政府部门注册新产品或方法.。
工业机器人技术讲座
工业机器人技术讲座嘿，朋友们！今天咱们来聊聊工业机器人这个超酷的话题。
先跟大家讲个我自己的经历。
有一回，我去一家工厂参观，那场面，真是让我大开眼界！一进车间，就看到一排排工业机器人有条不紊地工作着。
它们的动作精准得就像舞蹈演员，每个动作都恰到好处。
那时候，我就在想，这工业机器人到底有啥神奇的本事呢？工业机器人啊，简单来说，就是能在工业生产中代替人工完成各种任务的智能机器。
它们可不是那种简单的机械手臂，而是拥有复杂的控制系统、感知系统和执行系统的高科技产物。
就拿汽车生产来说吧，以前组装一辆汽车，得靠工人们拿着工具，一个个零件地安装。
那多费劲啊！现在有了工业机器人，焊接、喷漆、装配，这些活儿它们都能做得又快又好。
机器人焊接的时候，那火花四溅的场景，就像放烟花一样，特别壮观。
而且它们焊接的焊缝，那叫一个均匀、牢固，质量比人工焊接高多了。
再比如说电子设备的生产。
大家都知道，手机、电脑这些东西，里面的零部件可小了，人的手有时候都不好操作。
但工业机器人不怕，它们的手比咱们的可灵活多了，能精准地把那些小零件安装到位。
工业机器人的种类也是五花八门。
有搬运机器人，专门负责搬东西，力大无穷；有喷涂机器人，能把油漆喷得又均匀又漂亮；还有检测机器人，眼睛可尖了，能发现产品上的一点点小瑕疵。
它们的工作环境也各不相同。
有的在高温的车间里工作，有的在充满粉尘的环境里也能应对自如。
工业机器人的出现，可给工厂带来了不少好处。
首先就是提高了生产效率。
机器人不用休息，不用吃饭喝水，一天 24 小时都能干活，这产量能不上去吗？其次是提高了产品质量。
机器人的操作精准度高，产品的一致性好，次品率大大降低。
还有啊，一些危险、繁重的工作，让机器人去做，工人的安全也有了保障。
不过，工业机器人的发展也不是一帆风顺的。
还记得刚开始的时候，技术不太成熟，机器人经常出故障，把工厂的生产计划都打乱了。
但随着技术的不断进步，这些问题都慢慢得到了解决。
未来，工业机器人的发展前景更是不可限量。
工业机器人介绍详解ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
智慧化
例：智慧XX “物化成人” “灵魂”——信息化技术
“灵魂”附于制造业——智能制造 智能制造——泛在制造——智能机器人
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
机器人与人的深度融合
人类与机器的联合，即嵌入我们大脑的知识和技巧将与 我们创造的容量更大，速度更快，知识分享能力更强的智能 相结合。
我们的智能会逐渐非生物化，其智能程度将远远高于今 天的智能——一个新的文明正在冉冉升起，它将使我们超越 人类的生物极限，大大加强我们的创造力。
在这个新世界中，人类与机器、现实与虚拟的区别将变 的模糊，我们可以任意的装扮成不同的身体，扮演一系列不 同的角色。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
习主席说： 以物质生产，物质服务为主的经济发展模
式向以信息生产、信息服务为主的经济发展模 式转变。
一场革命 ——信息化 信息技术已经成为率先渗透到经济社会 生活各领域的先导技术。 两股洪流——无人化，智慧化 三个技术高地——机器人，数字制造， 人工智能。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
白领机器人
知识工业自动化 运用机器人进行复杂分析，精确判断，创造性 的解决问题，越来越多的知识工作由机器人（软件 机器人）来完成。 将会出现机器人工程师、机器人设计师、机器 人管理员等。
工业机器人培训课件ppt
VS
详细描述
介绍工业机器人常见的机械结构类型，如 串联机器人和并联机器人。解释各部件的 设计原理和功能，如关节的转动范围、连 杆的长度和驱动器的选择等。
控制系统与编程
总结词
掌握工业机器人的控制系统和编程技术，了解如何通过编程控制机器人的运动 轨迹和行为。
详细描述
介绍工业机器人常用的控制系统，如示教器、控制器等。解释编程语言和开发 环境，如ROS、KUKA等。介绍如何通过编程实现机器人的基本运动控制和高级 行为。
示教再现型，通过示教盒 对机器人进行编程，使机 器人按照预定的轨迹进行 重复运动。
第二代工业机器人
感知型，机器人能够通过 传感器感知外界环境，并 作出相应的反应。
第三代工业机器人
智能型，具备高度智能化 的决策和学习能力，能够 自主完成复杂的作业任务 。
02
工业机器人技术基础
机械结构与设计
总结词
了解工业机器人的机械结构，包括关节 、连杆、驱动器等部件的设计和功能。
操作中注意事项
遵循机器人运动轨迹，避免与机器人发生碰撞，遵循安全速度限 制。
操作后检查
确认机器人及其周边环境安全，关闭电源并锁好控制柜。
基本操作技能
机器人编程
掌握基本的编程语言和指 令，能够编写简单的程序 来控制机器人。
示教器使用
熟悉示教器的界面和功能 ，能够通过示教器对机器 人进行手动控制和程序调 试。
实践操作
学员通过实际操作，掌握机器人的基 本操作和编程技巧。
考核标准
根据学员的实际操作和编程成果，进 行考核和评估。
未来工业机器人的发展前景
技术创新
随着技术的不断进步，未来工 业机器人将更加智能化、自主
化和协作化。
智能制造与工业机器人讲座
智能制造与工业机器人讲座智能制造与工业机器人讲座尊敬的各位老师、亲爱的同学们：大家好！很高兴今天有机会为大家分享智能制造与工业机器人的相关知识。
智能制造是当今工业领域的热门话题，工业机器人作为智能制造的重要组成部分，在现代工业中发挥着重要的作用。
下面，我将向大家介绍什么是智能制造，以及工业机器人在智能制造中的应用。
首先，我们来了解智能制造。
智能制造是通过融合信息技术和制造技术，以达到高效、灵活和可持续发展为目标的一种制造方式。
它将传统制造与数字技术紧密结合，通过信息化、自动化、网络化和智能化来提高生产效率和品质。
智能制造具有自动化程度高、柔性生产能力强、资源能源利用率高和生产周期短等特点，不仅可以实现个性化定制生产，还可以提供更好的服务和用户体验。
既然提到智能制造，我们就不能不谈工业机器人。
工业机器人是一种能够执行各种复杂工业操作、自动化生产过程的机器。
它具有高精准度、高稳定性和高灵活性的特点，可以取代人力进行重复性、危险性和繁重的工作。
工业机器人广泛应用于汽车制造、电子制造、机械制造等行业，成为现代工业生产中不可或缺的一部分。
在智能制造中，工业机器人发挥着重要的作用。
首先，工业机器人可以提高产品质量和生产效率。
它们可以进行高精度的定位和操作，减少生产过程中的误差，确保产品的一致性和精度。
同时，工业机器人的操作速度快，可以大幅度缩短生产周期，提高产量和效益。
其次，工业机器人可以应对复杂和危险的工作环境。
有些工作环境对人类来说可能非常危险甚至无法达到，例如高温、压力、有毒物质等。
而工业机器人可以在这些环境下工作，保护人类的生命安全和身体健康。
此外，工业机器人还能满足个性化定制生产的需求。
在传统制造中，规模化生产往往导致产品批量大、种类单一。
而在智能制造中，工业机器人可以根据需求进行柔性排布和模块化组合，实现多品种、小批量的生产。
这样就可以满足不同用户的个性化定制需求，提高市场竞争力。
最后，工业机器人的应用可以提高企业的创新能力和核心竞争力。
T-01-O-A-工业机器人使用安全规程微课-解说词.
同学们，大家好！今天我们将一起了解ABB工业机器人使用的安全操作规程。
工业机器人系统安全使用的一般原则如下：（1）如果在保护空间内有工作人员，请手动操作机器人系统；（2）当进入保护空间时，请始终带好示教器，以便随时控制机器人；（3）注意旋转或运动的工具，例如切削工具。
确保在接近机器人之前，这些工具已经停止运动；（4）注意工件和机器人系统的高温表面。
机器人电机长期运转后温度很高；（5）注意夹具并确保夹好工件。
如果夹具打开，工件会脱落并导致人员伤害或设备损坏。
夹具非常有力，如果不按照正确方法操作，也会导致人员伤害；（6）注意液压、气压系统以及带电部件。
即使断电，这些电路上的残余电量也很危险；接下来，我们一起看看示教器的安全使用原则。
示教器是工业机器人系统的重要部件之一，它是一款高品质手持式终端，它配备高灵敏度的先进电子设备a。
为避免操作不当引起的故障或损坏，请在操作时遵循以下规则。
（1）小心搬运。
切勿摔打、抛掷或用力撞击示教器。
这样会导致破损或故障；（2）如果示教器受到撞击，始终要验证并确认其安全功能（使动装置和紧急停止）工作正常且未损坏；（3）设备不使用时，请将其置放于立式壁架（卡座）上存放，防止意外脱落；（4）使用和存放示教器时始终要确保电缆不会将人绊倒；（5）切勿使用锋利的物体（例如螺丝刀或笔尖）操作触摸屏。
这样可能会使触摸屏受损。
用您的手指或触摸笔；（6）定期清洁触摸屏。
灰尘和小颗粒可能会挡住触摸屏造成故障；（7）切勿使用溶剂、洗涤剂或擦洗海绵清洁示教器。
请使用软布醮少量水或中性清洁剂进行清洁；（8）没有连接USB 设备时务必盖上USB 端口的保护盖。
如果端口暴露到灰尘中，那么它会中断或发生故障；在因为软件错误或误用而锁定示教器的情况下，您可以使用控制杆或者使用重置按钮（位于带有USB 端口的示教器背面）解除锁定。
操作步骤如下：（1）将控制杆向右完全倾斜移动三次；（2）将控制杆向左完全倾斜移动一次；（3）将控制杆向下完全倾斜移动一次；（4）随即显示一个对话框，点击Reset（重置）按钮；即可重新启动示教器；接下来，我们看看控制柜的安全保护原则。
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并联机器人
•
steward并联机器人
•
δ和类δ并联机器人
•
Tricept并联机器人
混联机器人
（2）按作业形式分类
• 点焊机器人 • 弧焊机器人 • 喷涂机器人 • 搬运机器人 • 装配机器人 • 加工机器人 • 建筑机器人
图1.1 直角坐标机器人
图1.2 SCARA
图1.3 垂直多关节机器人
图1.4 空间并联机器人 图1.5 平面并联机器人
回转关节构件机构简图如下：
图1.9 回转关节构件机构简图
图1.10 谐波传动 图1.11 回转关节模块实例一（谐波传动：刚轮固定，柔轮输出）
图1.12 回转关节模块实例二（谐波传动：柔轮固定、刚轮输出） 图1.13 回转关节模块实例三（电机RV减速器同轴）
1.6.2 线性关节 （1）线性关节的功能 线性关节把伺服电机的回转运动转换为输出平台的线性运动。 基座和输出平台分别联接两相邻机械构件。 （2）线性关节的组成 有两种线性关节模块实现方案： 方案1：原动件：伺服电机 传动系统：滚动螺杆、螺母 支承系统：滚动导轨
（3）自动立体仓库
升降机
仓内小车
吊挂小车
图1.34 立体仓库
线性运动： 原动件：伺服电机2 传动系统：滚动花键滚动螺杆复合空心轴 支承系统：深沟轴承
方案2 中因线性运动与回转运动存在耦合。控制系统需作补偿运动。
图1.20 转移复合关节方案1
图1.21 复合关节实例一（双杆形式）
图1.22 转移复合关节方案2
图1.23 复合关节实例二（单杆形式）
1.6.4腕关节
如Dahlquist，Kaufmann。Ohtani，Yukio等。国内如清华大学张昆 等提出以单齿球面齿轮代替多齿式球面齿轮的方案。国防科技大 学盘存云等提出一种轮齿在球体上呈连续分布的渐开线环形齿球 齿轮机构，可以实现精确球面运动。哈尔滨工业大学李华敏提出 一种精确锥面球形的齿轮副。
在商业应用上，使用最多的是Bendix球型手腕。
（2）转移复合关节的组成： 有两种移转复合关节的实现方案 方案1：双杆方式
回转运动： 原动件：伺服电机1 传动系统：滚动花键及花键套 支承系统：深沟轴承
线性运动： 原动件：伺服电机2 传动系统：滚动螺杆及螺母 支承系统：深沟轴承
方案2：单杆方案
回转运动： 原动件：伺服电机1 传动系统：滚动花键滚动螺杆复合空心轴 支承系统：深沟轴承
手爪夹紧力
决定因素：原动件驱动力，机械传力机构的增力效应有关
1.9 机器人语言
机器人语言分为五类 （1）操作水平级
设立了一些基本命令，解释程序对命令解释指行，如IBM公 司的ML语言。
语言由两部分组成，一部分是为了完成机器人基本动作而设置的 子程序包，另一部分为可用带参数命令起动子程序的解释程序。 （2）原始动作水平级
图1.26 Bendix正交球腕模块
图1.27 正交球腕实例 图1.28 斜交球腕实例
斜交非球腕可以用非正交的锥齿轮系实现。其斜交的空心轴有利于管 线穿行，避免死弯和打结。可用于喷漆，激光光纤等应用。
1.7 机器人的示教 手把手示教 示教盒示教
示教盒的功能： 单轴运动，程序编辑，程序存储，程序下载
1.6 机器人关节结构 1.6.1 回转关节的组成 原动件：伺服电机 传动系统：精密减速器，可为谐波齿轮传动，精密摆线传动，RV传动之一 关节轴承：十字交叉滚子轴承或深沟球轴承
图1.8 十字交叉滚子轴承
（1）回转关节的内部布局 同轴式： 电机轴与减速器输出轴共线，输出轴为实心轴，无需从内部穿引线缆。 偏置式： 电机轴与减速器输出轴不共线，输出轴为空心轴，便于从内部穿引线缆
(1) 腕关节的功能
腕关节是三自由度主动关节模块，主要用来实现在机器人手端的 姿态，虽然可以由三个回转关节串联实现腕关节运动，但那样会使 其机械部分十分笨重。考虑结构合理布局，把这三个回转运动实现 为一个模块更合理轻巧。
（2）腕关节的类型
腕关节可以分为球腕关节和非球腕关节 球腕关节：三个回转运动的轴线交于一点。 非球腕关节：三个回转运动的轴线不交于一点。
与人工知能的研究密切有判断环境，描述环境，规划任务的能力
比较典型的为MIT人工知能研究所的MICROPLANNER
VAL程序举例 VAL命令和指分为三大类：动作控制，程序控制，坐标设置
1？ OPEN
打开手指
2？APPRO PICK 50 向PICK的接近点50mm处运动
1.3 工业机器人的驱动
图1.6 混联机器人
液压驱动
液压缸 液压马达 电液伺服阀+电液伺服板卡 电气驱动
直流、交流伺服电机+伺服驱动器 直接驱动电机
1.4 关节伺服控制
+ 偏差计数器
-
+ PID调节
-
PID调节
D/A
逆变器 D 编码器
V/F
图1.7 关节的伺服控制框
目前，工业上使用的机器人，其关节控制使用交流伺服系统和交流伺服 电动机，各关节的伺服控制框如图所示。由计算机控制系统发出指令脉 冲与电机同轴的编码器反馈脉冲之差存在偏差计数器，因而偏差计数器 保留着残余量，经PID调节（比例，微分，积分）经D/A变换成为速度给 定。这个给定速度与电机 反馈速度之差作为控制量经PID调节，成为电 流给定，经逆变器功率放大驱动电动机回转。
1.8 机器人末端执行器（手爪） （1）手爪构件的功能描述： 手爪构件按装于工业机器的末端，用于夹持工件。 （2）手爪构件的结构： 真空吸附式末端执行器 电磁吸盘式末端执行器 机械开合式末端执行器（又分为平移开合和回转开合式）
本文只涉及开合式手爪，且限于回转开合式。
手爪构件的机构简图：
图1.29 齿轮齿条式手爪 图1.30 滑槽杠杆式手爪
图1.14 线性关节方案1
图1.15 线性关节实例一 （滚珠丝杠+滚动导轨） 图1.16 丝杠导轨
方案2：原动件：伺服电机 传动系统：同步齿形带传动 支承系统：滚动导轨
图1.17 线性关节方案2
图1.18线性关节模块实例二（同步带+滚动导轨）
图1.19 齿形带
1.6.3 转移复合关节模块 （1）转移复合关节的功能： 转移复合关节提供沿某轴线的线性运动和绕轴线的回转运动。 两个运动相互独立，这是一种两自由度关节。
司的AML语言。 这种语言一般是编译语言
（4）对象状态水平级 以描写部件之间关素为中心的语言 ①用户只给出任务，不用给出明确的动作序列。至于如何完成任务，
则由系统根据环境描述和作业描述来进行规划，自动生成相应的动作序 列。
②语言具有处理感觉信息的能力，利用感我更新环境描述和环境模型 比较典型的为Autopass，具有自然语言特色 （5）作业目标水平级 以作业的最终目标来描述作业，有较好的问题解决方法（积木世界），
手爪构件与机器人末端间的联接
螺纹联接
气夹快速联接
手爪开闭幅度（角度）
移动型手爪开闭幅度 回转型手爪开闭角度
手指定位误差
当用手爪抓取多品种小批量、工件直径在一定范围内变化的 工件时，可以采用自动定心结构。但单纯的追求自动定心，往往 使设计出来的手爪结构比较复杂。若采用结构简单的回转型手指， 则在抓取不同直径工件时，必定带来定位误差。
每种又有正交和斜交之分 正交：相邻两回转运动轴线垂直 斜交：相邻两回转运动轴线不垂直
分类情况如下： 球腕关节分为正交球腕和斜交球腕 非球腕关节分为正交非球腕和斜交非球腕
图1.24 正交球腕结构 图1.25 斜交非球腕结构
（3）腕关节的结构组成 在学术上，提出很多基于球面齿轮传动的球型手腕专利。国外
10？OPEN 1
手指打开，1 表示打开后，再向下一步
11？DEPAT 50
离开 PLACE 50mm
12？E
编缉结束
1.10 机器人的外部设备 （1）自动供料系统 振动料斗：扭振使物料沿螺旋料道上升，定向装置使物料按要求姿态排序。 （2） AGV(自动导航小车)
导航方式：
图1.33 AGV小车
光导航：小车沿光带行走 磁导航：小车沿磁带行走
对动作的描述限于手爪，典型的动作为移动某一物体，琼中句形 式为Move To <destination>。 代表语言为VAL，以后发展为VALII （unimation公司）。 语言比较简单，类似于BASIC，解释执行，不用编绎。
（3）结构性动作水平级 ①在常用的程序语言基出加上了有关机器人控制的句子结构 ②为了描述三级环境，语言中设痒痒了各种数据及相互运算的关系式 AL语言(standford人工智能实验室) AL/L把AL与LISP相结合，IBM公
图1.31 连杆式手爪
图1.32 手爪
（3）手爪构件的组成：
驱动元件，提供手爪开合的驱动力（力矩），可为以下枚举。 液压缸 气缸 机械传动，用于把驱动元件的动力传递给手指，
齿轮机构，连杆机构 滑槽机构 安全机制，防止意外碰撞。一般使用退避弹簧。
手爪构件与机器人末端间的定位
止口型定位 气夹快速定位
工业机器人技术讲座
天津大学机械工程学院 报告人：王刚
1、工业机器人 1.1 工业机器人重要性 现代制造业的三大支柱:
• NC（数控）机床 • PLC（可编程逻辑控制器） • 工业机器人 1.2 工业机器人分类 （1）按机构形式分类
串联机器人
• 直角坐标机器人 • 水平多关节机器人（SCARA） • 垂直多关节机器人
3？SPEED 30
下面运动为30%
4？MOVE PICK
向PICK 运动
5？CLOSE 1
手指闭合；1表示闭合后才转入下一步
6？DEPART 70
离开PICK 70mm
7？APPROS PLACE 50 以直线方向向PLACE的接近点50mm处运动