项目四 任务3 机器人末端执行器气压驱动系统
工业机器人使用与维护作业指导书
工业使用与维护作业指导书第1章工业概述 (3)1.1 工业发展历程 (3)1.2 工业分类与特点 (4)1.3 工业应用领域 (4)第2章工业基本结构 (4)2.1 本体结构 (4)2.1.1 骨架结构 (4)2.1.2 关节 (5)2.1.3 连杆 (5)2.1.4 末端执行器 (5)2.2 驱动系统 (5)2.2.1 电动驱动 (5)2.2.2 液压驱动 (5)2.2.3 气压驱动 (5)2.2.4 混合驱动 (5)2.3 控制系统 (5)2.3.1 控制器 (5)2.3.2 传感器 (6)2.3.3 驱动器 (6)2.3.4 人机交互界面 (6)2.3.5 通信接口 (6)第3章工业编程与操作 (6)3.1 编程语言与编程方法 (6)3.1.1 编程语言概述 (6)3.1.2 编程方法 (6)3.2 常用编程指令与技巧 (6)3.2.1 常用编程指令 (6)3.2.2 编程技巧 (7)3.3 示教与调试 (7)3.3.1 示教操作 (7)3.3.2 调试方法 (7)第4章工业安装与调试 (7)4.1 安装准备 (7)4.1.1 技术准备 (7)4.1.2 物资准备 (7)4.1.3 环境准备 (8)4.2 安装步骤与要求 (8)4.2.1 安装基础 (8)4.2.2 本体安装 (8)4.2.3 附属设备安装 (8)4.3 调试与验收 (8)4.3.2 调试步骤 (8)4.3.3 验收 (9)第5章工业维护与保养 (9)5.1 日常维护与保养 (9)5.1.1 概述 (9)5.1.2 日常检查 (9)5.1.3 保养内容 (9)5.2 常见故障排除方法 (9)5.2.1 故障诊断 (9)5.2.2 故障排除 (9)5.3 备品备件管理 (10)5.3.1 备品备件清单 (10)5.3.2 备品备件采购 (10)5.3.3 备品备件存储 (10)5.3.4 备品备件使用 (10)第6章工业安全操作 (10)6.1 安全操作规程 (10)6.1.1 操作前准备 (10)6.1.2 操作过程中注意事项 (10)6.1.3 操作后工作 (10)6.2 安全防护装置 (11)6.2.1 安全防护设备 (11)6.2.2 防护装置检查与维护 (11)6.3 应急处理与防范 (11)6.3.1 应急处理 (11)6.3.2 防范 (11)第7章工业功能检测与评价 (11)7.1 功能指标 (11)7.1.1 基本功能指标 (11)7.1.2 高级功能指标 (12)7.2 功能检测方法与工具 (12)7.2.1 位置精度检测 (12)7.2.2 重复定位精度检测 (12)7.2.3 载荷能力检测 (12)7.2.4 工作速度检测 (12)7.2.5 工作半径检测 (12)7.3 功能评价与优化 (12)7.3.1 功能评价 (12)7.3.2 功能优化 (12)第8章工业技术应用案例 (13)8.1 汽车制造领域应用案例 (13)8.1.1 发动机装配线 (13)8.1.2 车身焊接线 (13)8.2 电子制造领域应用案例 (13)8.2.1 SMT贴片生产线 (13)8.2.2 检测与测试 (13)8.2.3 散料包装与搬运 (13)8.3 食品饮料领域应用案例 (13)8.3.1 食品包装 (14)8.3.2 食品加工 (14)8.3.3 饮料生产线 (14)第9章工业发展趋势与展望 (14)9.1 智能化发展 (14)9.2 网络化与协同作业 (14)9.3 人机协作与个性化定制 (14)第10章工业相关法律法规与标准 (15)10.1 国内相关法律法规与标准 (15)10.1.1 法律法规 (15)10.1.2 国家标准 (15)10.2 国际相关法律法规与标准 (15)10.2.1 法律法规 (15)10.2.2 国际标准 (15)10.3 法律法规与标准的贯彻执行 (15)10.3.1 组织培训：加强企业员工对相关法律法规与标准的培训，提高员工的法律意识和安全意识。
工业机器人 吸附式末端执行器
垂直旋转吸盘机
知识准备
一、吸附式末端执行器概述
3.真空系统的工作原理：
如图所示，当起动真空泵1时,真空罐2就被抽 成真空,通过控制阀4和真空吸盘(夹具)相连通就将 吸盘内腔抽成了真空状态,在大气压力作用下将板 状工件7吸紧在吸盘上。紧急断路开关6与机床总 停开关相连锁,当真空度低于规定值时,机床紧急停 止以防发生事故。工作完毕后,将控制阀4扳向另一 位置和大气相通,工件就自行松开。
任务实施
2. 小型气缸-——工作参数
注： 1）表中双动型即为双 作用气缸； 2）PT1/8为美制螺纹， 大径10.242，螺距 0.941 3）图中气缸上端为固 定端，下端为伸出端。
任务实施
2. 小型气缸-——安装方式
1）前法兰FA式 通过气缸前端固定螺母与法
兰固定连接，法兰可以是2孔或4 孔； 2）底座LB式
知识准备
二、吸附式末端执行器的组成
1.吸附式末端执行器的基本组成：
吸附式末端执行器是一款机械和气动技术一体 化的产品，这类产品一般由动力源、传感器、机械 结构、气动系统、执行元件组成。
系统的组成部分必须无缝地协同工作,以执行其 职能。对它们的选择必须考虑到工程和经济两方面。
卧立翻转吸盘机
知识准备
单作用式气缸—气缸只有一个方向的运动是 气压传动，活塞的复位靠弹簧力、自重和其他外力。
双作用是气缸—双作用气缸的往返运动全靠压缩 空气来完成。
知识准备
二、吸附式末端执行器的组成
4.执行元件
吸附式末端执行器的执行元件主要是 各种规格的吸盘及其相应的配件。
真空吸盘包括两部分：吸盘和吸盘座。 如图所示为吸盘、吸盘座和部分配件 的配套组合。
abb工业机器人的结构组成
abb工业机器人的结构组成摘要：一、引言1.ABB工业机器人的概述2.本文目的和结构二、ABB工业机器人的机械结构系统1.机器人的主体结构2.关节和传动系统3.末端执行器三、ABB工业机器人的驱动系统1.电机和驱动器2.减速器3.伺服系统四、ABB工业机器人的控制系统1.控制器及其功能2.编程和编程语言3.控制系统的基本原理五、ABB工业机器人的传感器和执行器1.传感器的作用和类型2.执行器的分类和应用3.传感器和执行器的协同工作六、ABB工业机器人的环境交互系统1.工业机器人与外部设备的连接2.信息交流和协调3.工业网络和通信协议七、ABB工业机器人的编程和应用1.编程技术和方法2.典型应用领域3.工业机器人的性能和稳定性八、结论1.ABB工业机器人的优势和特点2.未来发展趋势和挑战正文：一、引言随着科技的飞速发展，工业机器人已成为现代制造业的重要装备。
在全球工业机器人市场中，ABB集团是一家具有领导地位的供应商。
本文将详细介绍ABB工业机器人的结构组成，以帮助读者更好地了解和应用这一技术。
二、ABB工业机器人的机械结构系统ABB工业机器人的机械结构系统是工业机器人的基础部分，它包括机器人的主体结构、关节和传动系统以及末端执行器。
1.机器人的主体结构：机器人的主体结构通常由立柱、横梁、底座等部分组成，它们共同支撑和固定机器人的其他部件。
2.关节和传动系统：关节是连接机器人各个部位的纽带，传动系统则负责实现关节的运动。
ABB工业机器人采用多种类型的关节和传动系统，如旋转关节、摆动关节、线性关节等。
3.末端执行器：末端执行器是机器人完成工作任务的工具，根据不同的应用场景，ABB提供了多种末端执行器，如抓手、焊枪、刷子等。
三、ABB工业机器人的驱动系统ABB工业机器人的驱动系统负责将电能转化为机械能，实现机器人的运动。
它包括电机、减速器和伺服系统。
1.电机和驱动器：电机是将电能转化为机械能的核心部件，ABB提供多种类型的电机，如交流电机、直流电机和无刷电机。
《工业机器人应用系统集成》项目三搬运码垛机器人应用系统集成
搬运机器人应用系统集成
2 搬运机器人的分类
根据结构形式不同
搬运机器人
龙门式搬运 机器人
悬臂式搬运 机器人
侧壁式搬运 机器人
关节式搬运 机器人
摆臂式搬运 机器人
搬运机器人应用系统集成
（1）龙门式搬运机器人：其坐标系主要由x轴、 y轴和z轴组成，多采用模块化结构，可依据负载位 置与大小选择对应的直线运动单元及组合结构形式 （在移动轴上增加旋转轴便可延伸成四轴或五轴形 式），且其结构形式决定了其负载能力。该类机器 人可实现大物料、重吨位搬运，采用直角坐标系， 编程方便快捷，广泛运用于生产线自动转运、机床 上下料等大批量生产过程。
工业机器人 应用系统集成
（第2版）
项目三
搬运码垛机器人 应用系统集成
项目导读
随着我国社会老龄化的发展和工厂用工成本的不断增 加，物流自动化日益受到工业企业的关注。搬运码垛机器 人应用系统作为工业机器人在物料自动化领域的一种典型 应用，近年来取得了长足的发展，在提高物流效率、降低 物流成本方面表现优异。搬运码垛机器人应用系统因与当 下制造业小批量、多种类的发展模式相吻合，而备受市场 青睐。本项目先从任务分析、硬件选型和软件配置三个方 面分别认识搬运与码垛机器人应用系统的集成，然后通过 任务实施深入学习系统集成的一般流程与注意事项。
CONTENTS
1 搬运机器人应用系统集成 2 砖垛机器人应用系统集成
搬运机器人 应用系统集成
搬运机器人应用系统集成
1960 年 ， 美 国 出 现 了 最 早 的 搬 运 机 器 人 ， 即 Unimate和Versatran两种机器人。它们首次被用于搬运 作业，并实现了将工件从一个位置移动到另一个位置的 操作。随着科技的发展，在搬运机器人上安装不同的末 端执行器，可以完成各种不同形状和不同状态工件的搬 运作业。2012年以后，全球搬运机器人发展迅速并持续 增长，预计2022年全球搬运机器人产量将达到283 740 台，所创造的收入高达85.94亿美元。由此可以看出，科 学技术的突飞猛进，给人类经济社会的发展带来了极大 的推动，也证实了我党提出的“科学是第一生产力”的 科学论断。作为当代青年，我们要始终拥护党的领导， 用科学知识武装自己，为实现中华民族伟大复兴的中国 梦贡献力量。
机器人末端执行器
2．离线编程
• 示教编程的缺点在于它是在线，示教过程中必须停工。离线编程则可克 服这一缺点。 • 所谓离线编程，即是在与机器人分离的装置上编制任务程序(为定义机器 人系统特定的任务所编制的运动和辅助功能的指令集，称任务程序)后， 再输入到机器人中的一种编程方法。 • 离线编程的优点： • 可减少机器人停机时间； • 让程序员脱离潜在的危险环境； • 一套编程系统可以给多台机器人编程。 • 若机器人程序格式不同，只要采用不同的后置处理即可。另外，该编程 能完成示教难以完成的复杂、精确的编程任务； • 通过图形编程系统的动画仿真可验证和优化程序等。 • 因此，离线编程系统已成为机器人编程的发展趋向。该系统目前已有多 种供应市场，例如OSMAP公司的ROBCAD等。
机器人末端执行器
• 2.机器人末端执行器 • 机器人末端执行器装在操作机手腕的前端 (称机械接口)，用以直接执行 工作任务。根据作业任务的不同，它可以是夹持器或专用工具等。 • 夹持器是具有夹持功能的装置，如吸盘、机械手爪、托持器等； • 专用工具是用以完成某项作业所需要的装置，如用于完成焊接作业的气 焊枪、点焊钳等。并由此，将焊接机器人又可细分为： • C02焊机器人、TIG焊机器人、MAG/MIG焊机器人、气焊机器人、钎焊机器 人、点焊机器人、激光焊机器人等。 • 3．传感器系统 • 机器人所用传感器又分为内部传感器和外部传感器二类。 • 前者用来检测自身状态的信息，主要是位置、速度、加速度等传感器， 并且作为反馈信号构成伺服控制； • 后者是用来检测机器人作业对象和作业环境信息的传感器，如测量夹持 器夹紧力的压力传感器，对外界进行识别的视觉、触觉、听觉等传感器。 • 机器人常用传感器及其功能见表7—5。
• 为了再现和验证程 序，还有向前一步 键8、向后一步键7 以，及连续键6。 • 此外，还可利用键 24、26、27、28和 3 输入速度、子程 序、I／0输入和输 出以及工具开闭功 能和功能数据。 • 最后利用记录键21 记录各步的位置和 功能数据信息。 • 如果必要，可利用 修改键20修改某步 的信息。
工业机器人组成结构
工业机器人组成结构工业机器人是一种用于自动化生产的机器，它能够完成人类在生产线上的工作任务。
工业机器人的组成结构是多样的，下面将从机械结构、电气控制和软件系统三个方面来介绍工业机器人的组成结构。
一、机械结构工业机器人的机械结构是支持其运动和操作的基础。
通常，它由底座、臂架、关节、末端执行器等部分组成。
1. 底座：底座是机器人的基础，通常由铸铁或钢板制成，具有足够的强度和稳定性。
底座上通常安装有电机和减速器，用于提供机器人的旋转运动。
2. 臂架：臂架是机器人的主体结构，通常由铝合金或碳纤维等材料制成，具有轻量化和高强度的特点。
臂架上的关节连接着各个运动部件，使机器人能够进行多轴运动。
3. 关节：关节是机器人的运动部件，通常由电动机、减速器和编码器等组成。
关节能够提供机器人的转动和抬升等运动，使机器人能够灵活地完成各种工作任务。
4. 末端执行器：末端执行器是机器人的工作部件，通常根据需要选择不同的执行器，如夹爪、吸盘、焊枪等。
末端执行器能够完成机器人的具体操作任务，如抓取、装配、焊接等。
二、电气控制电气控制是机器人的神经系统，负责控制机器人的运动和操作。
它由电机驱动系统、传感器系统和控制器等组成。
1. 电机驱动系统：电机驱动系统是机器人的动力源，通常由伺服电机和伺服驱动器等组成。
电机驱动系统能够提供机器人的运动能力，使机器人能够精确地控制运动轨迹和速度。
2. 传感器系统：传感器系统能够感知机器人周围的环境和工件信息，通常包括视觉传感器、力传感器、接近开关等。
传感器系统能够为机器人提供反馈信号，使机器人能够根据实际情况进行调整和控制。
3. 控制器：控制器是机器人的大脑，负责整个系统的协调和控制。
控制器通常由工控机或嵌入式控制器组成，可以通过编程来实现机器人的自动化控制和任务规划。
三、软件系统软件系统是机器人的智能核心，负责实现机器人的智能化和自主性。
它由操作系统、控制算法和应用软件等组成。
1. 操作系统：操作系统是机器人的基础软件平台，通常采用实时操作系统（RTOS），如VxWorks、RobotWare等。
工业机器人系统操作员测试题(含答案)
工业机器人系统操作员测试题（含答案）一、选择题（每题5分，共25分）1. 工业机器人系统主要由（）组成。
A. 机器人本体、控制系统、执行系统B. 机器人本体、控制系统、传感器C. 机器人本体、控制系统、编程设备D. 机器人本体、控制系统、能源系统答案：B2. 以下哪一项不是工业机器人的主要技术参数？A. 重复定位精度B. 安装高度C. 最大搬运速度D. 手腕旋转角度答案：B3. 工业机器人的末端执行器主要包括（）。
A. 电磁阀、气缸、伺服电机B. 夹具、抓手、专用工具C. 传感器、控制器、执行器D. 驱动器、减速器、联轴器答案：B4. 工业机器人的编程方式不包括（）。
A. 示教编程B. 离线编程C. 语音编程D. 视觉编程答案：C5. 工业机器人在运行过程中出现故障，以下哪项不是故障排除的首要步骤？A. 停止机器人运行B. 切断电源C. 检查机器人本体D. 重新启动机器人答案：D二、判断题（每题5分，共25分）1. 工业机器人的重复定位精度越高，其性能越优越。
（）答案：√2. 工业机器人的手腕旋转角度越大，其应用范围越广泛。
（）答案：√3. 工业机器人的末端执行器一定是用来抓取物体的。
（）答案：×4. 示教编程是工业机器人编程中最简单的方式。
（）答案：√5. 工业机器人故障排除时，可以先从软件方面进行检查。
（）答案：√三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述工业机器人的主要技术参数。
答案：工业机器人的主要技术参数包括重复定位精度、安装高度、最大搬运速度、手腕旋转角度等，这些参数直接影响机器人的性能和应用范围。
2. 请简述工业机器人的末端执行器的作用。
答案：工业机器人的末端执行器主要用于与物体接触、抓取、搬运和放置等操作。
根据不同的应用场景，末端执行器可以采用夹具、抓手、专用工具等形式。
3. 请简述工业机器人编程的主要方式。
答案：工业机器人的编程方式主要包括示教编程、离线编程、语音编程和视觉编程等。
工业机器人 气压式夹持末端执行器
2）单气缸夹持机 构：
在夹持体积重 量较小的工件时， 夹持机构可由一个 气缸推动（如右 图）。
活塞1向上运 动时，通过齿轮齿 条机构带动左右齿 轮3分别逆时针和 顺时针旋转，再通 过连杆机构4带动 左右夹爪5向里收 拢。
任务实施
5.同步机构
如右图，齿轮转速n(r/min)，齿条直线运动速度V1,V2。
工业机器人末端执行器 的结构与特点
任务二
项目三 工业机器人末端执行 器的结构与特点
气压式夹持末端执行器
导入
气压式夹持末端执行器的特点是什么？ 气压式夹持末端执行器由哪些部分组成？
目录
学习目标
知识准备
任务实施
主题讨论
学习目标
学习目标
知识目标
1 掌握典型气压式夹持末端执行器的工作原理 2 掌握典型气压式夹持末端执行器的结构
二、气压式夹持末端执行器组成
2、机械结构
机械结构负责将动力源产生的运动传递到系统的执行 元件最终实现工件的抓取。常用的机械结构有： 齿轮传动、连杆机构、导向机构、同步运动机构等
知识准备
二、气压式夹持末端执行器组成
3、执行元件
末端执行器中直接参与定位夹持工件 的部分称为执行元件。
这类元件通常有V块、滑块、电磁铁、 真空吸盘、电磁吸盘、电永磁吸盘、三爪 卡盘、自适应机构、双臂并联操作等，另 外也可以尽情发挥想象力。
应用最多的是往复直线 运动气缸。 3）典型气缸：
右上图是标准气缸，单 活塞杆，产生往复直线运动。
右下图是双杆气缸，由 于有两根活塞杆，因此直线 运动的导向性好，用于要求 推送位置精确的场合。 4）锁紧螺母：
拧紧该螺母，将活塞杆 与夹爪紧固在一起。
任务实施
工业机器人技术 机器人末端执行器气压驱动系统
知识准备
一、典型气压驱动系统
2.电磁阀
1） 单控电磁阀 是两位三通阀，当线圈得电时，压缩空气经
过该阀去往真空发生器，由真空发生器产生真空 ；当线圈失电时，真空发生器通过该阀通大气， 不产生真空。 2）双控电磁阀
是两位五通阀，两侧线圈必须一侧得电，同 时另一侧失电。比如，当左侧线圈得电，右侧线 圈失电时，压缩空气通往双指气缸的一侧，双指 气缸另一侧通大气，双指张开，为抓取做工件准 备；反之，气缸内活塞反向运动，双指收拢，抓 取工件。
知识准备
一、典型气压驱Βιβλιοθήκη 系统3. 控制信号单控、双控电磁阀线圈的得、失电由机 器人控制系统的数字输出信号DO控制：
DO(1)=ON时，单控电磁阀得电； DO(2)=ON时，双控电磁阀左侧得电； DO(3)=ON时，双控电磁阀右侧得电；
知识准备
二、气压驱动系统主要部件的结构原理
1. 真空发生装置
1）真空泵 真空泵和真空罐组成的真空发生装置中，真空泵可按需要选用标准市售产品，真空罐经常处于真空状
典型气压驱动系统工作原理
知识准备
一、典型气压驱动系统
一、典型气压驱动系统
1. 管路连接
首先由空压机产生压缩空气，经过 减压阀之后分成两路：
1. 经过单控电磁阀去往真空发生器 ，由真空发生器产生的真空度，一路去 压力表，另一路去真空吸盘，用来吸附 工件；
2. 去往双控电磁阀，从双控电磁阀 出来的压缩空气，一路去双指气缸的一 侧，一路去双指气缸的另一侧。
真空发生器的缺点是，只能用在所需的抽气 量小,真空度要求不高且为间歇工作的场合。
知识准备
二、气压驱动系统主要部件的结构原理
2.真空吸盘 真空吸盘包括吸盘和吸盘座两部分.
工业机器人系统操作试题+参考答案
工业机器人系统操作试题+参考答案一、选择题（每题10分，共50分）1.工业机器人系统主要由（）组成？A.机器人本体B.控制系统C.执行系统D.传感器答案：ABD2.以下哪个不是工业机器人的主要类型？A.焊接机器人B.喷涂机器人C.搬运机器人D.医疗机器人答案：D3.工业机器人的末端执行器主要包括（）？A.夹具B.吸盘C.电磁铁D.以上都是答案：D4.工业机器人的运动控制主要包括（）？A.关节控制B.位置控制C.速度控制D.力控制答案：ABCD5.以下哪个不是工业机器人常见的传感器？A.编码器B.光电传感器C.触摸传感器D.视觉传感器答案：C二、填空题（每题10分，共50分）1.工业机器人系统的核心部分是_______，它负责控制机器人的运动和执行任务。
答案：控制系统2.工业机器人的末端执行器主要用于实现对工件的_______。
答案：抓取、搬运、装配等操作3.工业机器人的_______是指机器人各个关节的运动速度。
答案：速度控制4.工业机器人的_______是指通过传感器获取环境信息，并对机器人进行智能控制。
答案：视觉系统5.工业机器人的_______是指通过编程实现对机器人运动轨迹和动作的规划。
答案：运动规划三、简答题（每题20分，共60分）1.请简述工业机器人的主要组成部分及其作用。
答案：工业机器人的主要组成部分包括机器人本体、控制系统、执行系统、传感器等。
机器人本体是机器人的基础结构，包括关节、连杆等；控制系统负责控制机器人的运动和执行任务；执行系统包括驱动器和伺服电机，用于实现机器人的运动；传感器用于获取环境和工件的信息，实现对机器人的智能控制。
2.请简述工业机器人的运动控制方法及其应用。
答案：工业机器人的运动控制方法主要包括关节控制、位置控制、速度控制和力控制。
关节控制是通过控制机器人的关节角度来实现运动；位置控制是通过控制机器人的末端执行器在空间中的位置来实现运动；速度控制是通过控制机器人的运动速度来实现运动；力控制是通过控制机器人的作用力来实现运动。
关于机器人气动驱动系统描述
关于机器人气动驱动系统描述机器人气动驱动系统是指利用气体流动产生动力驱动机器人运动的一种系统。
它可以将气体能量转化为机械能，实现机器人的运动和工作。
本文将从气动驱动系统的原理、应用和发展前景等方面进行详细描述。
一、气动驱动系统的原理气动驱动系统的原理是利用气体流动产生的压力差来驱动机器人的运动。
通常情况下，气动驱动系统包括压缩空气源、气动执行器和控制系统三个主要组成部分。
1. 压缩空气源：压缩空气源是气动驱动系统的能量来源，通常使用压缩机将空气压缩到一定的压力，然后通过管道输送到气动执行器。
2. 气动执行器：气动执行器是气动驱动系统的关键部件，它能够将气体能量转化为机械能，驱动机器人的运动。
常见的气动执行器有气缸、气动马达等。
3. 控制系统：控制系统是气动驱动系统的核心，它负责监测和控制气体流量、压力等参数，以实现对机器人的精确控制。
控制系统通常包括传感器、电气元件和控制器等。
二、气动驱动系统的应用气动驱动系统广泛应用于各个领域的机器人中，具有以下几个优势：1. 高效可靠：气动驱动系统具有响应速度快、动力输出大、负载能力强等特点，能够满足快速、高效的运动要求。
此外，气动驱动系统的结构简单，维护成本低，具有较高的可靠性。
2. 环境适应性强：气动驱动系统能够适应各种恶劣的环境条件，如高温、高湿、易爆等。
这使得气动驱动系统在某些特殊领域具有独特的优势，如矿山、化工、冶金等行业。
3. 安全性高：相比于电动驱动系统，气动驱动系统不会因为过载、短路等问题而引发火灾或电击等安全隐患，具有较高的安全性。
根据不同的应用需求，气动驱动系统在机器人领域有着广泛的应用。
例如，在工业生产中，气动驱动系统常被应用于装配线、搬运机械臂等设备中，能够实现高速、高效的生产作业。
此外，气动驱动系统还被应用于医疗机器人、救援机器人等特殊领域，发挥着重要的作用。
三、气动驱动系统的发展前景随着工业自动化程度的提高和机器人技术的不断进步，气动驱动系统作为一种高效、环保、安全的驱动方式，具有广阔的发展前景。
(2023)机器人末端执行器生产建设项目可行性研究报告(一)
(2023)机器人末端执行器生产建设项目可行性研究报告(一)机器人末端执行器生产建设项目可行性研究报告研究背景近年来，机器人技术得到了广泛的应用和推广，在制造业、医疗、教育等领域都起到了重要的作用。
而机器人的末端执行器作为机器人系统中的重要组成部分，对于机器人的精度和灵活性具有重要的影响。
因此，末端执行器的生产建设项目具有重要意义。
建设目标本项目旨在建立一条具有竞争力的机器人末端执行器生产线，实现以下目标：•生产出高质量的机器人末端执行器•提高市场占有率，扩大生产规模•降低生产成本，提高利润空间建设规模本项目计划投资6000万元，建设一条年产5000套机器人末端执行器的生产线。
技术路线本项目采用最先进的先进制造技术，包括数控加工、3D打印、激光切割等。
市场前景分析机器人末端执行器是机器人系统重要的组成部分，市场需求必将持续增长。
目前，国内机器人末端执行器市场处于快速增长阶段，市场前景广阔。
投资回报预测根据市场前景分析，本项目预计投资回报期为3年左右。
预计第一年的营业收入为2000万元，第二年的营业收入为3000万元，第三年的营业收入为4000万元。
风险分析本项目的主要风险包括市场风险、技术风险和生产风险。
为降低风险，项目投资方将制定一系列风险控制策略，包括市场调研、技术培训、生产管理等。
结论本项目的投资回报期短，预期利润空间大，市场前景广阔，具有很好的投资价值和战略意义。
建议加强市场调研，完善技术体系，制定合理的风险控制策略，推进项目的实施。
可行性评价技术可行性项目采取先进制造技术，能够提高生产效率和产品质量，技术可行性较高。
经济可行性本项目预计回报期短，投资回报比较高，经济可行性较高。
市场可行性末端执行器市场需求持续增长，市场前景广阔，市场可行性较高。
生产可行性本项目需要高质量的原材料和高水平的制造技术，需要具备相应的生产能力和管理能力，生产可行性较高。
综合上述分析，项目具有较高的可行性和应用前景。
国家开放大学电大本科《机器人技术及应用》2021期末试题及答案(试卷号：1400)
国家开放大学电大本科《机器人技术及应用》2021期末试题及答案（试卷号：1400）国家开放大学电大本科《机器人技术及应用》2021期末试题及答案（试卷号：1400）一、单项选择题（每小题3分，共45分） 1．在变径轮设计中，借鉴了( )的设计，使得车轮可以主动变形进行越障。
A．滑块机构 B．曲轴机构 C．杠杆机构 D．放缩机构 2．连杆悬架系统和独立驱动轮系也成为目前( )的主流设计。
A.扫地机器人 B．音乐机器人 C．水下机器人 D．星球探测机器人 3．相对而言，混合式移动机器人的( )。
A.自由度偏多、重量比较大 B．自由度偏多、重量比较小 C．自由度偏少、重量比较大 D．自由度偏少、重量比较小二、判断题（每小题2分，共30分） 16.履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的，是一类具有良好越障能力的移动机构，对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。
( ) 17.腿式（也称步行或者足式）机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。
( ) 18.球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳，通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。
( ) 19.构成运动副的两个构件之间的相对运动若是平面运动则称为平面运动副，若为空间运动则称为空间运动副。
( ) 20.在平面机构中，每个构件只有3个自由度。
每个平面低副（转动副和移动副）提供1个约束，每个平面高副提供3个约束。
( ) 21．机构自由度是机构具有独立运动的数目。
( ) 22.气压驱动系统用压缩空气作为气源驱动直线或旋转气缸，用人工或电磁阀进行控制。
( ) 23．和液压驱动系统相比，气压驱动系统的功率一质量比要高得多。
( ) 24.永磁式步进电机步距大，起动频率高，控制功率大。
( ) 25.机器人外部传感器的功能是测量运动学及动力学参数。
( ) 26.电位计位移传感器的工作原理是绕线电阻的端点和电刷之间的电阻一有改变，就可测量出位移的大小。
基于气压传动的苹果采摘机器人末端执行器的设计
科技风2021年3月D0I：10.19392/ki.1671-7341.202108005基于气压传动的苹果采摘机器人末端执行器的设计赵竹辽宁农业职业技术学院辽宁营口115009摘要：随着我国苹果种植规模化的发展，苹果采摘机器人成为苹果机械化生产环节中最重要的一环。
本文以苹果为采摘对象，研究苹果的物理性质，分析苹果采摘末端执行器组成和工作原理，结合当前苹果采摘末端执行器结构存在的不足，设计一款基于气压传动原理的苹果采摘末端执行器。
关键词:气压传动；苹果采摘；末端执行器Design of end-Effector of Apple Picking Robot based on pneumatic transmissionZhao ZhuLiaoning Agricultural Technical College LiaoningYingKou"5009Abstract%With the large-scale development of apple planting in China，apple picking robot has become the most important link in the mechanization of apple production.Taking applet at the picking object，this papeo studies the physical propertiec of applet，analyzec the composition and working principle of the apple-picking end-effectoo,and desions an apple-picking end-effector based on the pneumatic transmission principle in combination with the deficiencies of the current apple-picking end-effectoo structure.Key words%Pneumatic transmission；Apple picking；End-Effector我国是世界最大的苹果种植国，产量和面积均占世界续表50%以上。
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知识准备
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
2.真空吸盘 1）吸盘
吸盘由优质硅橡胶制成，具有很好的弹性，吸盘唇口能够与工件紧密贴合。吸盘主要尺寸参数有外径D 、总高H 、唇口直径d和安装孔直径S。总高H是未吸附，自由状态下的高度；唇口直径d要小于被吸附的工 件上平面尺寸；
整个真空吸盘及吸盘座部件通过其安装座 和安装螺母固定在夹具的吸盘安装板上。安装 座为中空套筒，吸盘座导管从中间穿过。在吸 盘导管和安装座之间有缓冲弹簧，保证机器人 向下移动距离较大时，不至于碰伤吸盘。吸盘 座导管的上端是气管接头，其外缘为倒刺形状 ，防止连接的气管在气压作用下脱出。倒刺段 下缘旋有螺母，拆下该螺母后，整个吸盘座部 件可以分解。
工业机器人技术与应用
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任务三
项目四 工业机器人的控制系统
机器人末端执行器气压驱动系统
导入
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机器人末端执行器气压驱动系统有哪些部分组成？ 典型气压驱动系统工作原理？
目录
学习目标
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知识准备
任务实施
主题讨论
学习目标
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学习目标
知识目标
1 末端执行器气压驱动系统组成 2 典型气压驱动系统工作原理
学习重点
典型气压驱动系统工作原理
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知识准备
一、典型气压驱动系统
一、典型气压驱动系统
1. 管路连接
首先由空压机产生压缩空气，经过 减压阀之后分成两路：
1. 经过单控电磁阀去往真空发生器 ，由真空发生器产生的真空度，一路去 压力表，另一路去真空吸盘，用来吸附 工件； 2. 去往双控电磁阀，从双控电磁阀 出来的压缩空气，一路去双指气缸的一 侧，一路去双指气缸的另一侧。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
5. 辅助部件 气动系统的辅助部件包括管路、接头、压力表及
消声器等,主要起连接、测量、降低气流噪声等作用。
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任务实施
学习视频， 完成工作页内容
视频1 完成气压驱动系统各部件名 称标注、管路、电路连接
视频2 气压驱动系统的执行过程
当左侧线圈得电时，活塞向右移， 1与4接通，向活塞另一侧供气，活塞对 面一侧气室通过2与3接通，连通大气， 活塞反方向运动。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
4.气缸 ——标准气缸
气缸是气压传动中将压缩气体的 压力能转换为机械能的气动执行元件 。应用最多的是往复直线运动气缸。 比较典型的气缸是标准气缸和双杆气 缸。
比较典型的有两指气缸、 三指气缸 。三指气缸主要用于夹持圆形工件。目 前，一般气缸都实现了双向进、排气， 也就是可以完成向内夹紧和向外撑开的 两种夹持动作。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
4.气缸 ——磁性开关
气缸壳体表面凹槽中可以安装磁性 开关，其作用是，当活塞运动到极限位 置时，发出信号给控制器，说明夹爪已 经完全合拢，即抓空，没有抓到工件， 磁性开关如图所示。
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主题讨论
讨论问题
单控电磁阀和双控电磁阀有何区别？ 气缸有哪些种类，各自特点是什么？
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小结
➢完成本任务学习后，掌握了机器人末端执行器气压驱动 机构的组成及工作原理，为在后面任务中，学习机器人编 程及系统集成奠定了基础。
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谢谢观看
真空发生器广泛应用在工业自动化中机械,电 子,包装,印刷,塑料及机器人等领域，传统用途是 与吸盘配合,进行各种物料的吸附,搬运,尤其适合 于吸附易碎,柔软,薄的或曲面物体。
真空发生器的缺点是，只能用在所需的抽气 量小,真空度要求不高且为间歇工作的场合。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
安装孔直径S是配合尺寸，负公差-0.5～0mm，即安装孔直径S小于真空吸盘座安装轴颈的外径，保证真 空气密性，确保工件被吸附牢固。
a 吸盘
b 吸盘主要尺寸参数
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
2.真空吸盘 2）吸盘座
吸盘座安装轴颈与吸盘安装孔的配合尺寸 是S， 两者为过盈配合。通过吸盘橡胶材料在 配合部位的弹性变形，保证两者紧密贴合。
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一、典型气压驱动系统
2.电磁阀
1 单控电磁阀 是两位三通阀，当线圈得电时，压缩空气经
过该阀去往真空发生器，由真空发生器产生真空 ；当线圈失电时，真空发生器通过该阀通大气， 不产生真空。 2 双控电磁阀
是两位五通阀，两侧线圈必须一侧得电，同 时另一侧失电。比如，当左侧线圈得电，右侧线 圈失电时，压缩空气通往双指气缸的一侧，双指 气缸另一侧通大气，双指张开，为抓取做工件准 备；反之，气缸内活塞反向运动，双指收拢，抓 取工件。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
3. 气动换向阀 ——以2位5通双控电磁阀为例，
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
3. 气动换向阀 2位5通双控电磁阀中，1为空气入
口，接气源，3、5为排气口，4、2分别 接气缸活塞两侧气室。
当右侧线圈得电时，活塞向左移， 1与2接通，向活塞一侧气室供气，活塞 另一侧气室通过4与5接通，连通大气；
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一、典型气压驱动系统
3. 控制信号
单控、双控电磁阀线圈的得、失电由机 器人控制系统的数字输出信号DO控制：
DO(1)=ON时，单控电磁阀得电； DO(2)=ON时，双控电磁阀左侧得电； DO(3)=ON时，双控电磁阀右侧得电；
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
单活塞杆是标准气缸，可以产生 往复直线运动；双杆气缸，由于有两 根活塞杆，因此直线运动的导向性好 ，用于要求推送位置精确的场合。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
4.气缸 ——集成式气缸
集成式气缸是工程上用的比较多一 种气缸，这类气缸是将气压夹持式末端 执行器的各组成部分（气缸、夹持、同 步、导向机构等）集成在一个很小的壳 体中，只有夹爪部分露在壳体外面，体 积小、安装简便，高度集成化使得执行 器的故障率低，成本下降。
压缩空气为动力的双活塞式气缸来代替。 两个活塞1共同装在活塞杆2上,管接头3、4与气源相
通,管接头5与真空夹具相连。夹具开始工作前,压缩空气 经分配阀从管接头4进人气缸B腔,活塞向上移动,将C腔中 空气压入大气中。真空夹具工作时,压缩空气由管接头3 进入A腔,活塞向下移动,于是C腔抽成真空。这种装置真 空度低,但可满足一般要求。
1. 真空发生装置
1）真空泵 真空泵和真空罐组成的真空发生装置中，真空泵可按需要选用标准市售产品，真空罐经常处于真空状
态,用以迅速在真空夹具内腔中产生真空,其容积应为夹具内腔的15~20倍。真空泵、真空罐如图所示。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
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1. 真空发生装置
2）双活塞式气缸 当夹具中真空腔容积总量不大时,也可不用真空泵,以
图3 真空传动用双活塞式气缸 1-两个活塞 2-活塞杆 3、4、5-管接头
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
1. 真空发生装置
3）真空发生器 真空发生器是利用正压气源产生负压的一种
新型、高效、清洁、经济、小型的真空元器件,这 使得在有压缩空气的地方,或在一个气动系统中同 时需要正负压的地方，获得负压变得十分容易和 方便。