第1章1-3工业机器人的分类
工业机器人期末复习大纲
资
确定控制系统总体方案，绘制框图。
料
请
第二章
勿 泄
露
重复定位精度：指机器人重复到达某一目标位置的差异程度。
4. 机器人机械结构由三大部分组成：机身、臂部（含手腕） 、手部。 5. 机身往往具有升降、回转及俯仰三个自由度。 6. 臂部设计的基本要求：手臂应该具有足够的承载能力和刚度；导向性要好； 重量和转动惯量要小；运动要平稳、定位精度要高。 7.工业机器人手部的特点：手部与手腕相连处可拆卸；手部是末端操作器；手部 的通用性比较差；手部是一个独立的部件。 8. 工业机器人吸附式手部结构一般有磁力吸附式和真空吸附式两种。 9.工业机器人行走机构主要有车轮式、步行式、履带式等形式。
复
习
机械系统：机器人的足、腿、手、臂、腰及关节等，它是机器人运动和完成某项 任务所必不可少的组成部分。 驱动系统：用来有效地驱动执行机构的装置，通常采用液压、电气和气压，有直 接驱动和间接驱动二种方式。 控制系统： 是机器人的核心， 它负责对机器人的运动和各种动作控制及对环境的 识别。 感知系统：是机器人获取环境信息的工具，如视觉、听觉、嗅觉、触觉、力觉、 滑觉和接近觉传感器等，它们的功能相当于人的眼、耳、鼻、皮肤及筋骨。 现代工业机器人的控制器都是由计算机控制系统组成，控制方式主要有示教 再现、可编程控制、遥控和自主控制等多种方式。 5. 机器人系统的工作原理 机器人系统实际上是一个典型的机电一体化系统，其工作原理为：控制系统发出
工作空间： 表示机器人的工作范围，是机器人运动时手臂末端或手腕中心所能达 到的所有点的集合，也成为工作区域。 最大工作速度： 有的厂家指工业机器人主要自由度上最大的稳定速度，有的厂家 指手臂末端最大的合成速度，通常都会在技术参数中加以说明。 承载能力：指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
工业机器人技术基础第1章 工业机器人概论
法国
英国 意大利、瑞典等
注重机器人基础研究
二十世纪70年代末开始研究，但 中途限制发展 发展迅速
中国
70年代萌芽期，80年代的开发期 和90年代后的应用期。
靠后
沈阳新松、 清华、哈工 大
国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。
日系有：安川、OTC、松下、 发那科 (FANUC)和安川电机 (Yaskawa)。 欧系有：德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU，英国的
第一，创新能力较弱，核心技术和核心关键部件受制于人，尤其是高精度的减速器长
期需要进口，缺乏自主研发产品，影响总体机器人产业发展。 第二，产业规模小，市场满足率低，相关基础设施服务体系建设明显滞后。中国工业
机器人企业虽然形成了自己的部分品牌，但不能与国际知名品牌形成有力竞争。
第三，行业归口，产业规划需要进一步明确。 随着工业机器人的应用越来越广泛，我国也在积极推动我国机器人产业的发展。 尤其是进入“十三.五”以来，国家出台的《机器人产业发展规划（2016-2020）》对机 器人产业进行了全面规划，要求行业、企业搞好系列化、通用化、模块化设计，积极 推进工业机器人产业化进程。
工业机器人技术基础
目 录
第一章 工业机器人概论
第二章 工业机器人的数学基础
第三章 工业机器人的机械系统 第四章 工业机器人的动力系统 第五章 工业机器人的感知系统 第六章 工业机器人的控制系统
第七章 工业机器人编程与调试
第1章 工业机器人概论
工业机器人技术基础
主要内容
1.1 工业机器人定义及其发展（了解） 1.2 工业机器人基本组成及技术参数（掌握）
第1章 工业机器人概论
工业机器人技术基础
第一章工业机器人概论.
第一章概论提起机器人，我们都不陌生，脱口就能说出一大串机器人的名字：铁臂阿童木、霹雳五号、奥特曼、终结者等，这些都是小说或影视作品中的主人翁。
可以说大多数人都是从影视作品中了解机器人的，影视作品中的机器人，功能都很强大，看起来很神奇，正是由于这些影视作品的影响，人们对机器人给予了非常高的希望，但现实中的机器人并不像人，与其说是机器人，还不如说是一台机器。
但是只有想到了，才能做到，那些神奇的机器人正是我们共同奋斗的目标。
我们只有了解了现实的机器人，才能创造出未来更好的机器人。
机器人技术是一门高新技术，作为21世纪的人才，面临高新技术和自动化技术的冲击，面临国际市场经济和技术迅猛发展的激烈竞争，机器人技术是迎接未来挑战的有力武器和理想助手，机器人使人类从繁琐、恶劣的作业环境中解脱出来，而从事更加雄伟的事业，开创未来世界。
对年青朋友来说，不管你以后搞不搞机器人技术，也不管你涉不涉足机器人产业，都有必要了解一些机器人知识，因为未来的机器人将对你的生活和工作产生巨大的影响。
[作业1] 机器人发展概况综述。
第一节工业机器人的概念关于工业机器人，目前世界各国尚无统一定义，分类方法也不尽相同。
1 美国：工业机器人是一种可重复编辑的多功能操作装置，它可以通过改变动作程序来完成各种工作，主要用于搬运材料，传递工件和工具。
②日本：1）工业机器人是整机能够回转，有抓取（或吸住）物体的手抓和能够进行伸缩、弯曲、升降（仰俯），回转及其复合动作的臂部，带有记忆部件，可部分地代替人进行自动操作的具有通用性的机械。
2）具有人体上肢（臂、手）动作功能，可进行多种动作的装置，或者具有感觉功能，可自主进行多种动作的装置。
日本定义的工业机器人的范围是较广的，他们将工业机器人分为六类：人控机械手固定程序控制机器人可变程序控制机器人示教再现机器人数值控制机器人智能机器人③我国对“机械手”和“工业机器人”的定义：机械手：就是附属于主机，动作简单，工作程序固定，定位点不能灵活改变；用来重复抓放物料的操作手。
《工业机器人技术》教学课件-第1章工业机器人基本概念
✓ 加工类：焊接、切割、抛光、研磨等粗加工。
目的：保障人身安全与健康，不是、也不能用于精密加 工（与CNC机床不同）！
✓ 装配类：喷涂、油漆、电子元件插接（3C行业）等；
目的：保障人身健康、代替重复劳动、提高生产效率。
✓ 搬运类：物品输送、装卸等；
目的：提高自动化程度、避免繁重作业。
工业机器人技术
第一章 工业机器人基本概念
一、机器人的一般概念
1. 机器人的产生
❖ 机器人 ✓ 凡是用来代替人的机器，都属于机器人的范畴。 ✓ 机器人不一定类人。
☞ 概念辨析：机器、机床
只是工具，不能代替人。 ❖ 名词的由来
☞ Robot = Robota（捷克语） = 奴隶、苦力。
提出：1921，捷克作家Karel Čapek（卡雷尔·恰佩克）
☞ Robotics = 机器人学（学科名）。
提出：1942，美国科幻小说家Isaac Asimov（艾 萨克·阿西莫夫） 。
机器人（研发）三原则要点：
不得伤害人类 ； 执行人的命令 ； 能够自我保护。
❖ 最早的产品 Unimate（美国，1959年）。
☞ 性质：工业机器人（用于工业生产环境的机器人）。
☞ 主要产品：
✓ 个人/家庭机器人（Personal/Domestic Robots）：洗 碗、扫地、麻将机等。 ✓ 军事机器人（Military Robots） : 无人驾驶飞行器 （无人机）、机器人武装战车、多功能后勤保障机器人、 机器人战士等。 ✓ 医疗机器人 （medical treatment Robots ）：诊断、手 术或手术辅助、康复机器人等 。 ✓ 场地机器人（Field Robots）：用于科学研究和公共事 业服务的、可进行大范围作业的机器人。如太空探测、 水下作业、危险作业、消防救援、园林作业等。
《工业机器人技术基础》(第1章)
2．工业机器人的发展趋势
工业机器人 技术基础
第1章 工业机器人概述
目录
CONTENT
1.1 工业机器人的基础知识 1.2 工业机器人的基本组成与技术参数 1.3 工业机器人的典型应用
学习 目标
1 掌握工业机器人的定义及特点。 2 了解工业机器人的历史与发展。 3 掌握在不同分类方式下，工业机器人的结
构与特征。 4 掌握工业机器人的基本组成及技术参数。 5 了解工业机器人的典型应用。
1992年，瑞士ABB公司推出开放式控制系统——S4。S4旨在改善对用户至关重 要的两个领域——人机界面和机器人的技术性能。
1994年，Motoman公司（即现在的安川电机）推出的机器人控制系统 MRC，使同步控制两台机器人成为可能。MRC可以从普通PC编辑工业机 器人作业，且具有控制多达21个轴的能力。
4．涉及学科广泛
工业机器人技术实质上是机械学和微电子学的结合——机电一体化技术。
1.1.2 工业机器人的历史与发展趋势
1．工业机器人的历史
1）萌芽阶段（20世纪40—50年代） 1954年，美国发明家德沃尔对工业机器人的概念进行了定义，并申请了专利。 1959年，德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出世界第一台工业机
4）智能化阶段（21世纪初至今） 2011年，日本发那科公司的R-1000iA机器人利用LVC（学习减振装置）对机器人
运动轨迹加以优化，减小了振动，将动作周期缩短约20%，从而实现更高速的动作。 2018年，发那科公司与首选网络公司合作，首次将人工智能应用于其伺服调谐、
工业机器人技术基础-第2版-课件--第1章-工业机器人概论-
实际作业tact time最大缩 监视ROBOT的姿势、负荷， 设置面积A4尺寸，重量约
特
短15%幅度。附加功能：附 依据实际调整伺服增益/滤
加轴控制、追踪机能、
波。
８kg的新设计小型控制器。 搭载独自开发的5节闭连结
点 Ethernet等提升目标。
冲突检知机能，支持原点 机构及64bitCPU；
参 最大合成速度：5.5m/s 数 最大可搬重量：3.5kg
随着工业机器人的应用越来越广泛，我国也在积极推动我国机器人产业的发展。尤其是进入 “十三.五”以来，国家出台的《机器人产业发展规划（2016-2020）》对机器人产业进行了全面 规划，要求行业、企业搞好系列化、通用化、模块化设计，积极推进工业机器人产业化进程。
第1章 工业机器人概论
工业机器人技术基础
第1章 工业机器人概论
工业机器人技术基础
工业机器人在我国发展概况
中国的机器人产业应走什么道路，如何建立自己的发展模式，确实值得探讨。中国工程院在 2003年12月完成并公开的《我国制造业焊接生产现状与发展战略研究总结报告》中认为，我国应 从“美国模式”着手，在条件成熟后逐步向“日本模式”靠近。
目前，我国基本掌握了工业机器人的结构设计和制造、控制系统硬件和软件、运动学和轨迹规划等技术， 形成了机器人部分关键元器件的规模化生产能力。一些公司开发出的喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人 已经在多家企业的自动化生产线上获得规模应用，弧焊机器人也已广泛应用在汽车制造厂的焊装线上。总体来 看，在技术开发和工程应用水平与国外相比还有一定的差距。主要表现在以下几个方面：
迅猛。由此可见，未来工业机器人的应用依托汽车产业，并迅速向各行业延伸。对于
机器人行业来讲，这是一个非常积极的信号。
《工业机器人》第一章 概述
1998年丹麦乐高公司推出机器人 （Mind-storms）套件，让机器人制造变 得跟搭积木一样，相对简单又能任意拼 装，使机器人开始走入个人世界。
三、 工业机器人的发展过程
工业机器人的发展过程可分为三个阶段：
①
②
③
第一代机器人 ----示教再现机器人 第二代机器人 ----带感觉的机器人 第三代机器人 ----智能机器人
工业机器人的由来
1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》
中将外表像人的机器起名为android，它由四部分组成：
1：生命系统（平衡、步行、发声、身体摆动、感觉 、表情、调节运动等）； 2：造型解质（关节能自由运动的金属覆盖体，一种 盔甲）；
3：人造肌肉（在上述盔甲上有肉体、静脉、性别等
身体的各种形态）；
电力驱动
这种驱动是目前在工业机器人中用的 最多的一种。早期多采用步进电动机(SM) 驱动，后来发展了直流伺服电动机(DC)， 现在交流伺服电动机(AC)驱动也开始广泛 应用。上述驱动单元有的直接驱动机构运 动．有的通过谐波减速器装置来减速，结 构简单紧凑。
液压驱动
液压传动机器人有很大的抓取能力， 抓取力可高达上百公斤力，液压力可达 7MPa，液压传动平稳，动作灵敏，但对密 封性要求高，不宜在高或低温现场工作， 需配备一套液压系统。
与已定义的外部环境交流Leabharlann 与硬件环境的交互
与未定义的外部 环境的交流
与外部设备的通信 工作域中的障碍 自由空间的描述 操作对象物的描述 与生产单元监控计算机所提 供的管理信息系统的通信
从外部环境中感知、
与软件环境的交互
学习、判断和推理， 实现环境预测，产生 新的适应指令，并根 据客观环境规划自己 的行动。
工业机器人技术及应用(教案)1-绪论
第一章绪论1.1 什么是工业机器人1.2 为何发展工业机器人1.3 工业机器人发展概况1.3.1 工业机器人的诞生1.3.2 工业机器人的发展1.4 工业机器人的分类及应用1.4.1 工业机器人的分类1.4.2 工业机器人的应用学习目标*掌握工业机器人的定义*了解工业机器人的发展事由和历程*熟悉工业机器人的常见分类及其行业应用导入案例富士康“百万机器人”上岗折射中国制造业升级2011 年，富士康 CEO 郭台铭表示,希望到 2012 年底装配 30 万台机器人，到2014 年装配 100 万台，要在 5 到 10 年数年内通过自动化消除简单重复性的工序。
机器人的投产使用，可将目前的人力资源转移到具备更高附加值的岗位上，这也符合将我国“人口红利”转为“人才红利”的大目标。
这一工业机器人的井喷潮涌，何时会蔓延到“中国制造”的每一个工厂、每一条生产线、每一个工序、每一个工位上，将为“中国制造”的转型提“智”做出何等贡献？我们对此充满期待。
课堂认知1.1 什么是工业机器人机器人涉及到人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。
美国:一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能操作机。
日本: 一种带有存储器件和末端操作器的通用机械，它能够通过自动化的动作替代人类劳动。
中国: 一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或者生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。
ISO一种能自动控制，可重复编程，多功能、多自由度的操作机，能搬运材料、工件或操持工具来完成各种作业。
广义地说：工业机器人是一种在计算机控制下的可编程的自动机器。
它具有四个基本特征：①特定的机械机构②通用性③不同程度的智能④独立性1.2 为何发展机器人让机器人替人类干那些人不愿干、干不了、干不好的工作。
ABB 给出十大投资机器人的理由：第一，降低运营成本；第二，提升产品质量与一致性；第三，改善员工的工作环境；第四，扩大产能；第五，增强生产的柔性；第六，减少原料浪费，提高成品率；第七，满足安全法规，改善生产安全条件；第八，减少人员流动，缓解招聘技术工人的压力；第九，降低投资成本，提高生产效率；最后一点，节约宝贵的生产空间。
机器人技术基础复习要点
机器人技术基础复习要点第一章：绪论1.机器人分类：按开发内容与应用分为工业机器人，操纵型机器人，智能机器人；按发展程度分为第一代，第二代和第三代机器人；按性能指标分为超大型，大型。
中型。
小型和超小型机器人；按结构形式分为直角坐标型机器人，圆柱坐标型机器人，球坐标型机器人和关节坐标型机器人；按控制方式分为点位控制和连续轨迹控制；按驱动方式分为气力驱动式，液力驱动式和电力驱动式。
按机座可动分类分为固定式和移动式。
2.机器人的组成：驱动系统，机械系统，感知系统，控制系统，机器人-环境交互系统，人机交互系统。
3.机器人的技术参数：自由度：是指机器人所具有的独立坐标轴的数目；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；重复定位精度；是关于精度的统计数据；工作范围：指的是机器人手臂末端或手腕中心所能达到的所有店的集合；最大工作速度：不同厂家定义不同，通常在技术参数中加以说明；承载能力：指的是机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
第二章：机器人本体结构1.机器人本体基本结构：传动部件，机身及行走机构，臂部，腕部，手部。
2.机器人本体材料的选择：强度高，弹性模量大，质量轻，阻尼大，经济性好。
3.机身设计要注意的问题：刚度和强度大；动灵活，导套不宜过短，避免卡死；驱动方式适宜；结构布置合理。
4.臂部的基本形式：机器人的手臂由大臂，小臂所组成，手臂的驱动方式主要有液压驱动，气动驱动和电动驱动几种形式，其中电动驱动最为通用；臂部的典型机构有臂部伸缩机构，手臂俯仰运动机构，手臂回转与升降机构。
5.臂部设计需要的注意的问题：足够的承载能力；刚度高；导向性能好，运动迅速，灵活，平稳，定位精度高；重量轻，转动惯性小；合理设计与腕部和机身的连接部位。
6.机器人的平稳性和臂杆平衡方法：机身和臂部的运动较多，质量较大，如果运动速度和负载游较大，当运动状态变化时，将产生冲击和振动。
这将仅影响机器人的精确定位，甚至会使其不能正常运转。
工业机器人技术-PPT课件
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。
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。
15
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）
16
RBR手腕
17
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
23
24
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。
18
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
3
1.机器人机械机构组成
1.1 机器人结构分类
工业机器人技术(郭洪红)第1章
第1章 绪 论
图 1.8 火星探险者
第1章 绪 论
1.2 工业机器人的应用和发展
工业机器人的应用 1.2.1 工业机器人的应用 工业机器人最早应用于汽车制造工业, 常用于焊接、 喷 漆、上下料和搬运。工业机器人延伸和扩大了人的手足和大脑 功能,它可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣 环境中的工作; 代替人完成繁重、单调的重复劳动, 提高劳动 生产率, 保证产品质量。 工业机器人与数控加工中心、 自动 搬运小车以及自动检测系统可组成柔性制造系统(FMS)和计算 机集成制造系统(CIMS), 实现生产自动化。
第1章 绪 论 从20世纪90年代初期起, 我国的国民经济进入实现两个根 本转变时期, 掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮。 我国的工业机器人又在实践中迈进了一大步, 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, 为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。
第1章 绪 论 智能机器人不仅可以进行预先设定的动作, 还可以按照工 作环境的变化改变动作。 综合机器人是由操纵机器人、示教再现机器人、智能机器 人组合而成的机器人, 如火星机器人。1997年7月4日, “火星 探险者”(Mars Pathfinder)在火星上着陆, 着陆体是四面体 形状,着陆后三个盖子的打开状态如图1.8所示。它在能上、下、 左、右动作的摄像机平台上装有两台CCD摄像机,通过立体观测 而得到空间信息。整个系统可以看作是由地面指令操纵的操作 机器人。
第1章 绪 论
第1章 绪 论
1.1 机器人的分类 1.2 工业机器人的应用和发展 1.3 工业机器人的基本组成及技术参数 习题
工业机器人基础
别由
传感器•示及软件实现。 教器
•操 作机
•控 制 器
2.1.1 操作机（机器人本 体）
• 操作机（或称机器人本体）是工业机
器人的机械主体，是用来完成各种作业的执
行机构。 •▲ 机器人操作
•腕关节 •小臂 •伺服电机 减速器
机•的每个它关主节要均由机械臂、驱动装置、传•肘动关单节 元及内部
• 传感采器用等部1分个组成•手腕。
•用户坐标系 •用户坐标系是一个直角坐标系，用来说明 工件的位置。
2.3.2 分类介绍
1.关节坐标系 • 机器人由多个运动关节组成，机械手
的每一个轴都可以进行独立的操作，各个 关节都可以独立运动，如图 4-14所示。 对运动范围大且不要求机器人末端姿态的 情况，建议选用关节坐标系。在关节坐标 系下，每个轴可单独运动，通过示教器上 相应的键控制机器人的各个轴示教，其运 动方式见表 4-1。
2.2.2 工作空间
➢ 工作空间也称工作范围、工作行程。工业机器人执行任 务时，其手腕参考点或末端操作器安装点（不包括末端 操作器）所能掠过的空间，一般不包括末端操作器本身 所能到达的区域。
➢ 目前，单体工业机器人本体的工作范围可达3.5 m 左右。
• MOTOMAN-EA1900N弧焊专用机器人，属于垂直多关节型机器人。 • 图2-6 图2-7 为此种机器人的工作范围。
•运动控制模块•③操作机
•①示教•器S6
•
••SS串口通06
•S5 •S
•S3
•S4Leabharlann 信 模1•主控制模块
块
•驱
•示教器的数据动流模关系 块
•
• 2.2 工业机器人的主要技术
参数
• 机器人的技术参数反映了机器人可胜 任的工作、具有的最高操作性能等情况， 是设计、应用机器人必须考虑的问题。
工业机器人实操训练(山东联盟)知到章节答案智慧树2023年潍坊学院
工业机器人实操训练（山东联盟）知到章节测试答案智慧树2023年最新潍坊学院第一章测试1.工业机器人的组成（）。
参考答案:操作机;末端执行器;控制系统;驱动系统2.焊接机器人一般具有4个自由度。
（）参考答案:错3.工业机器人的分类方式：（）参考答案:按作业用途;按自由度数目;按控制系统的控制方式4.简易型工业机器人的自由度数目一般为5个。
（）参考答案:错5.各机器人部件的运动方式只有直线运动和旋转运动两种方式。
（）参考答案:对6.工业机器人的特点：（）参考答案:通用性;可编程;拟人化7.工业机器人操作机的结构形态是体现机器人“柔性”的标志之一。
（）参考答案:对8.工业机器人普遍采用关节型结构。
（）参考答案:对9.一个完整的工业机器人控制系统包含：（）参考答案:运动控制器;伺服控制器;传感器反馈;作业控制器10.反应机器人灵活性的技术指标是位姿。
（）参考答案:错第二章测试1.工业机器人按坐标形式可以分为：（）参考答案:球型坐标机器人;圆柱坐标机器人;直角坐标机器人;全关节型机器人2.焊接机器人按照焊接工艺可以分为点焊和弧焊机器人。
（）参考答案:对3.焊接机器人应用技术是机器人技术、焊接技术的融合。
（）参考答案:错4.双丝焊接技术具有热影响小、焊接变形小的特点。
（）参考答案:对5.焊接机器人的工作原理是：示教-再现。
（）参考答案:对6.示教器模式旋钮，选择【TEACH】进入再现模式。
（）参考答案:错7.安川机器人控制柜上有2种动作模式。
（）参考答案:错8.手动操作机器人是在“再现”模式下，通过【轴操作】键控制机器人运动。
（）参考答案:对9.机器人再现时，决定程序点采取何种轨迹移动的行为成为插补方式。
（）参考答案:对10.【PAUSE】是平移命令。
（）参考答案:错第三章测试1.我们对工业机器人进行二次编程，通常采用 Robot Studio 软件。
（）参考答案:对2.虚拟示教器的模式切换有3种。
（）参考答案:错3.DRPID程序中的程序模块包含（）种对象。
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手把手示教
示教器示教
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1.4 工业机器人的分类及应用
1.4.1 工业机器人的分类
（ 2 ） 感知机器人 第二代工业机器人程具有环境感知装置，能在一定度上 适应环境的变化，目前已经进入应用阶段。
第二代工业机器人(应用于焊接作业时)采用焊缝跟 踪技术,通过传感器感知焊缝的位置,再通过反馈控 制自动跟踪焊缝,从而对示教的位置进行修正,即使 实际焊缝相对于原始设定的位置有变化,机器人仍然 可以很好地完成焊接工作。类似的技术正越来越多 地应用于工业机器人。
ω1
ω2
z
ω3
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配备视觉系统的工业机器人
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1.4 工业机器人的分类及应用
1.4.1 工业机器人的分类
（ 3 ） 智能机器人 第三代工业机器人具有发现问题，并且能自主地解决问题的 能力，尚处于实验研究阶段。
这类机器人具有多种传感器,不仅可以感知自身的状 态,如所处的位置、自身的故障等,而且能够感知外部环 境的状态,如自动发现路况、测出协作机器的相对位置、 相互作用的力等。更重要的是,智能型机器人能够根据获 得的信息,进行逻辑推理、判断决策,在变化的内部状态 与变化的外部环境中自主决定自身的行为。也就是说,这 类机器人不但具有感觉能力,而且具有独立判断、行动、 记忆、推理和决策的能力,能适应外部对象、环境而协调 返回
1.4 工业机器人的分类及应用
1.4.1 工业机器人的分类
α
2 、按机器人的机构特征划分
工业机器人的结构形式
φ
直角坐标系
θ
柱面坐标系
球面坐标系
多关节坐标系
垂直多关节机器人 模拟人手臂功能，由垂直于 地面的腰部旋转轴、带动小臂旋转的肘部旋转轴 以及小臂前端的手腕等组成，手腕通常有 2~3 个自 由度，其动作空间近似一个球体。
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1.4 工业机器人的分类及应用
1.4.1 工业机器人的分类
2 、按机器人的机构特征划分
工业机器人的结构形式
直角坐标系
柱面坐标系
球面坐标系
多关节坐标系 直角坐标机器人 具有空间上相互垂直的多个直 线移动轴，通过直角坐标方向的 3 个独立自由度确 定其手部的空间位置，其动作空间为一长方体。 直角坐标机器人结构简单,定位精度高,空间轨迹易 于求解;但其动作范围相对较小,设备的空间因数较 低,和其他类型机器人相比,实现相同的动作空间要 求时,机体本身的体积较大。
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1.4 工业机器人的分类及应用
1.4.1 工业机器人的分类
2 、按机器人的机构特征划分 工业机器人的结构形式
直角坐标系 柱面坐标系 球面坐标系 多关节坐标系
美国Unimation公司20世纪 70年代末推出的机器人 PUMA就是一种垂直多关节 机器人,而日本由梨大学研 制的机器人SCARA则是一 种典型的水平多关节机器人。 目前世界上工业领域装机最 多的工业机器人是SCARA 型平面多关节机器人和串联 关节型垂直六轴机器人。
工业机器人的分类
1.4 工业机器人的分类及应用
1.4.1 工业机器人的分类
关于工业机器人分类，国际上没有制定统一的标准，可按负载重量、控制 方式、自由度、结构、应用领域等划分。
1 、按机器人的技术等级划分 （ 1 ） 示教再现机器人 第一代工业机器人能够按照人类预先示教的轨迹、 行为、顺序和速度重复作业，示教可由操作员手把手进行或通过示教器完成 。
其优点是可以自由地实现三维空间的各种姿势,可以
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生成各种复杂形状的轨迹;相对于机器人的安装面积,
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其动作范围很宽。其缺点是结构刚度较低,动作的绝
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1.4.1 工业机器人的分类
2 、按机器人的机构特征划分 工业机器人的结构形式
直角坐标系
柱面坐标系
球面坐标系
多关节坐标系 水平多关节机器人 结构上具有串联配置的两个 能够在水平面内旋转的手臂，自由度可依据用途 选择 2~4 个，动作空间为一圆柱体。 其优点是在垂直方向上的刚性好,能方便地实现 二维平面的动作,在装配作业中得到普遍应用。
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地工作,能完成更加复杂的动作,还具备故障自我诊断及
1.4 工业机器人的分类及应用
1.4.1 工业机器人的分类
关于工业机器人分类，国际上没有制定统一的标准，可按负载重量、控制 方式、自由度、结构、应用领域等划分。
2 、按机器人的机构特征划分
工业机器人的结构形式
直角坐标系
柱面坐标系
球面坐标系
多关节坐标系
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1.4.1 工业机器人的分类
2 、按机器人的机构特征划分
工业机器人的结构形式
直角坐标系
柱面坐标系
球面坐标系
多关节坐标系 柱面坐标机器人 主要由旋转基座、垂直移动和 水平移动轴构成，具有一个回转和两个平移自由 度，其动作空间呈圆柱形。 这种机器人结构简单、刚性好,但缺点是在机器人 的动作范围内,必须有沿轴线前后方向的移动空间, 空间利用率较低。
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1.4 工业机器人的分类及应用
1.4.1 工业机器人的分类
2 、按机器人的机构特征划分 工业机器人的结构形式
直角坐标系
柱面坐标系
球面坐标系
多关节坐标系 球面坐标机器人 空间位置分别由旋转、摆动和 平移 3 个自由度确定，动作空间形成球面的一部分。 其机械手能够做前后伸缩移动、在垂直平面上摆动 以及绕底座在水平面上移动。著名的Unimate机器人 就是这种类型的机器人。这种机器人的特点是结构 紧凑,所占空间体积小于直角坐标机器人和柱面坐标 机器人,但仍大于多关节机器人。
关节机器人 关节机器人中以多关节机器人应用较多。多关节机器人由多个旋转和 摆动机构组合而成。这类机器人结构紧凑、工作空间大、动作最接近人的动作,对 涂装、装配、焊接等多种作业都有良好的适应性,应用范围越来越广。不少著名的 机器人都采用了这种形式,其摆动方向主要有铅垂方向和水平方向两种,因此这类机 器人又可分为垂直多关节机器人和水平多关节机器人。