工业机器人的技术参数、控制系统、主要结构汇总
工业6轴机器人的主要技术参数
工业6轴机器人的主要技术参数 x
工业六轴机器人技术参数
一、基本性能参数
1.机械结构
基座：铸铁结构
臂节：铝合金结构
轴系：钢制滚动轴承结构
2.动作幅度
有效工作范围： 1500mm
肩关节范围： -90°~90°
肘关节范围： -90°~90°
腰关节范围： -90°~90°
腿关节范围： -90°~90°
脚关节范围： -90°~90°
3.噪音
工作噪音等级：≤ 75dB(A)
4.容积
机身高度：1450mm
机身宽度：1700mm
机身长度：2050mm
5.负载能力
负载范围： 0~5kg
6.运行速度
静态旋转速度： 50°/s
动态旋转速度： 100°/s
7.安全防护
机器人工作区域有安全检测装置及警告系统
二、控制系统
1.控制器
采用英文用户界面，数字I/O接口，Ethercat通讯接口，可实现运动控制和状态监测。
2.控制软件
软件采用英文，兼容Windows XP/7/8/10系统，支持IEC 61131-3标准，可使用上位机对机器人进行参数调节、运动控制等。
3.安全系统
支持机器人运动时自动检测，有故障自动停机，有故障自动报警等功能。
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。
机器人的技术参数
机器人的技术参数机器人技术参数是指机器人在各个方面的性能指标和能力。
这些参数是评估和比较不同机器人的重要指标，也是使用者选择合适机器人的依据。
下面以工业机器人为例，介绍机器人的技术参数。
1. 负载能力：负载能力是指机器人能够承受的最大负载重量。
这个参数决定了机器人可以处理的工件的重量范围。
一般来说，工业机器人的负载能力在几十公斤到几百公斤之间。
2. 工作空间：工作空间是指机器人能够覆盖的三维空间范围。
这个参数决定了机器人可以操作的区域大小和形状，也影响机器人的灵活性和适用性。
工作空间可以通过定义机器人的关节数量、关节范围和机械结构来决定。
3. 重复定位精度：重复定位精度描述了机器人在相同任务下反复执行的精度。
这个参数反映了机器人的稳定性和精准度。
重复定位精度一般以毫米或者微米为单位。
4. 运动速度：运动速度是机器人的关节和执行器运动的速度。
高速度可以提高机器人的生产效率，但也会带来控制和安全的挑战。
运动速度一般以米/秒为单位。
5. 手臂长度：手臂长度是指机器人手臂从基座到末端执行器的长度。
手臂长度决定了机器人能够达到的物体距离，影响机器人的工作范围和运动能力。
6. 电源要求：机器人的电源要求是指机器人的电源电压和电流。
这个参数决定了机器人的电力供应方式和所需的电气设备。
7. 控制系统：控制系统是机器人的大脑，负责机器人的运动控制和任务执行。
控制系统包括硬件和软件两个方面，硬件包括控制器、传感器和执行器，软件包括控制算法和任务编程。
8. 安全功能：安全功能是机器人的保护机制，用于保障操作人员和机器人本身的安全。
常见的安全功能包括防碰撞传感器、急停按钮、安全围栏等。
9. 编程接口：编程接口是机器人与人类操作者或其他设备进行交互和通信的接口。
常见的编程接口包括图形化编程界面、编程语言接口和通信协议等。
10. 系统集成能力：系统集成能力是机器人与其他设备和系统进行协作和集成的能力。
这个参数反映了机器人的可扩展性和适应性，影响机器人在工业生产线上的应用。
工业机器人的基本结构
工业机器人的基本结构工业机器人是一种用于自动化生产的机器人系统，它具有复杂的结构和多样的功能。
下面将介绍工业机器人的基本结构。
工业机器人主要由机械结构、传感器、控制系统和执行器四个主要部分组成。
一、机械结构工业机器人的机械结构是机器人的骨架，它决定了机器人的外形和运动能力。
机械结构包括机器人的机身、关节、连杆、末端执行器等部分。
1. 机身：机身是机器人的主体部分，承载着各个关节和执行器。
一般采用铝合金、钢材或碳纤维等材料制作，具有较强的刚性和轻量化特性。
2. 关节：关节是连接机身和连杆的部分，用于实现机器人的运动。
根据运动方式的不同，关节可以分为旋转关节和直线关节。
旋转关节可以使机器人在水平方向上旋转，而直线关节可以使机器人在垂直方向上进行上下运动。
3. 连杆：连杆是连接关节和末端执行器的部分，它们通过关节的旋转和直线运动，使机器人能够完成各种复杂的任务。
连杆一般采用铝合金或钢材制作，具有一定的刚性和强度。
4. 末端执行器：末端执行器是机器人的“手”，用于实现机器人的具体操作。
常见的末端执行器包括夹爪、焊枪、刀具等，不同的末端执行器适用于不同的工作任务。
二、传感器传感器是工业机器人的感知器官，用于获取周围环境的信息，帮助机器人做出相应的动作。
常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、位置传感器等。
1. 视觉传感器：视觉传感器可以通过拍摄和分析图像，实现对物体的识别、定位和测量。
它可以帮助机器人在不同的工作环境中准确定位和操作物体。
2. 力传感器：力传感器可以测量机器人施加在物体上的力和力矩，帮助机器人控制力的大小和方向，实现精确的操作和装配。
3. 位置传感器：位置传感器可以测量机器人各个关节的位置和姿态，提供给控制系统进行运动控制。
常见的位置传感器有编码器、陀螺仪等。
三、控制系统控制系统是工业机器人的大脑，负责对机器人进行运动控制和任务规划。
它由硬件和软件两部分组成。
1. 硬件：硬件部分包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等。
工业机器人的机械结构
重复精度
第一节 机器人的主要技术参数
分辨率
是指机器人每根轴能够实现的最小移动距离或最小转动角 度。精度和分辨率不一定相关。
实 际 位 置 给定位置
反馈尺
重复 精度 精度
TBRU 分辨率
分辨率、精度、重复精度的关系
第二节 机身和臂部机构
一、机身和臂部的作用
机身
臂部
起连接、支承和传 动的作用 既可以是固定式的， 也可以是行走式的
链条链轮型回转机身
回转与俯仰机身
铰链连接
采用尾部耳环或中部 销轴与立柱连接
三、臂部的典型机构
臂部伸缩机构 臂部俯仰运动机构 手臂回转与升降机构
手臂回转与升降机构通常是通过臂部相对 于立柱的运动机构来实现。常采用回转缸与升 降缸单独驱动，适用于升降行程短而回转角度 小于360°的情况，也有采用升降缸与气马 达——锥齿轮传动的结构。
（4.）屈伸式
屈伸式机器人的臂部可以有大小臂组成，大小臂间有相对 运动，成为屈伸臂。
五、机身和臂部设计应注意的问题
＃刚度
根据受力情况，合理选择截面形状和轮廓尺寸 ※采用封闭型空心截面的结构作为臂杆 ※适当减小壁厚，加大轮廓尺寸 提高支承刚度和接触刚度 ※支座的结构形状、底板的连接形式 ※提高配合面间的接触刚度，即保证配合表面的加工
手腕按自由度个数可分单自由度手腕，二自由度手腕 和三自由度手腕．采用几个自由度的手腕应根据机器 人的工作性能来确定。在有些情况下，腕部具有二个 自由度：回转和俯仰或回转和偏转。一些专用机械手 甚至没有腕部，但有的腕部为了特殊要求还有横向移 动的自由度。 结构要紧凑，质量较小，各运动轴采用分离传动。
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。
工业机器人技术概述
工业机器人技术概述
工业机器人技术指的是用于辅助或替代人类工作的自动化机器人。
工业机器人通常由机械结构、传感器、控制系统和程序控制等组成。
机械结构是工业机器人的物理部分，通常由关节、电动机以及连杆等组成。
这些部件使工业机器人能够进行各种操作，如抓取、装配、焊接等。
传感器是工业机器人的感知装置，用于感知周围环境、物体的位置、力量等信息。
常用的传感器包括视觉传感器、力传感器、激光传感器等。
控制系统是工业机器人的核心部分，负责对机器人进行精确的控制和协调操作。
控制系统通常由控制器、伺服驱动器、编码器等组成，可以根据输入的指令控制机器人的运动。
程序控制是工业机器人实现特定任务的操作指令。
程序控制可以通过编程、学习或传感器反馈等方式进行。
工业机器人技术的应用广泛，可以在制造业中实现自动化生产线的组装、搬运、加工等操作。
工业机器人可以提高生产效率、降低生产成本，并且可以在危险或繁重任务中替代人力，提高工作环境的安全性和舒适性。
总而言之，工业机器人技术是一种利用自动化和智能化技术来改进制造业生产过程的技术，具有广阔的应用前景。
工业机器人涉及哪些技术？工业机器人系统组成有哪些
工业机器人涉及哪些技术？工业机器人系
统组成有哪些
工业机器人是多自由度的机器装置，能自动执行工作，按照自身动力和控制能力来实现各种功能，由机械部分、传感部分、控制部分等三大部分组成，这三大部分又分成六个子系统，分别为：1、驱动系统：给每个关节即每个运动自由度安置传动装置，使机器人运动起来。
2、机械结构系统：由机身、手臂、末端操作器三大件组成。
每一大件都有若干自由度，构成一个多自由度的机械系统。
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，可以是两手指或多手指的手爪，也可以是喷漆枪、焊枪等。
3、传感系统：获取内部和外部环境状态中有意义的信息，提高了机器人的机动性、适应性和智能化水准。
4、机器人-环境交互系统：实现机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。
5、人机交互系统：人与机器人进行联系和参与机器人控制的装置。
6、控制系统：根据机器人的作业指令程序以及从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。
工业机器人的系统组成部分及基本结构
工业机器人的系统组成部分及基本结构工业机器人是一种使用于工业生产中的自动化机器。
它由多个组成部分组成，每个部分都起着重要的作用，以确保机器人的正常运行和高效生产。
工业机器人的基本结构包括机械结构、电气控制系统和程序控制系统。
机械结构是工业机器人的基本框架，通常由臂和手构成。
臂部通常由几个可自由移动的关节连接而成，以模拟人类的手臂运动。
手部通常包括夹具、工具或感应器等，用于操作和处理物体。
机械结构的设计使机器人能够执行精确的运动和操作，满足各种生产需求。
电气控制系统是工业机器人的大脑，负责监控和控制机器人的运动。
它包括电机、传感器、执行器和控制器等元件。
电机驱动机械结构的运动，传感器监测环境和物体的状态，执行器控制机械结构的执行动作，而控制器则负责协调和控制各个部件的工作。
电气控制系统的好坏直接影响机器人的运行效果和精度。
程序控制系统是工业机器人的智能部分，负责控制机器人执行特定的任务。
它包括机器人的操作系统、编程界面和算法。
操作系统提供机器人的基本功能和用户界面，编程界面使操作员能够以编程的方式控制和指导机器人的动作，而算法则是根据具体任务要求和机器人能力所设计的一系列算法流程。
程序控制系统的精确性和稳定性决定了机器人的执行能力和任务完成质量。
除了以上三个基本部分，工业机器人还可以配备其他辅助设备，如视觉系统、定位系统、激光测距系统等，以提高机器人的感知和定位能力。
工业机器人的系统组成部分包括机械结构、电气控制系统和程序控制系统。
这些部分相互配合，使机器人能够高效地执行各种任务，提高生产效率和产品质量。
工业机器人分类本体结构和技术指标
工业机器人分类、本体结构和技术指标“工业机器人”专项技能培训——杜宇英属哥伦比亚大学（UBC）博士大连大华中天科技有限公司CEO主要内容一、常用运动学构型二、机器人的主要技术参数三、机器人常用材料四、机器人主要结构五、机器人的控制系统一、常用运动学构形1、笛卡尔操作臂优点：很容易通过计算机控制实现，容易达到高精度。
缺点：妨碍工作, 且占地面积大, 运动速度低, 密封性不好。
①焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装配、贴标、喷码、打码、（软仿型）喷涂、目标跟随、排爆等一系列工作。
②特别适用于多品种，便批量的柔性化作业，对于稳定，提高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和产品的快速更新换代有着十分重要的作用。
2、铰链型操作臂（关节型）关节机器人的关节全都是旋转的, 类似于人的手臂,工业机器人中最常见的结构。
它的工作范围较为复杂。
①汽车零配件、模具、钣金件、塑料制品、运动器材、玻璃制品、陶瓷、航空等的快速检测及产品开发。
②车身装配、通用机械装配等制造质量控制等的三坐标测量及误差检测。
③古董、艺术品、雕塑、卡通人物造型、人像制品等的快速原型制作。
④汽车整车现场测量和检测。
⑤人体形状测量、骨骼等医疗器材制作、人体外形制作、医学整容等。
3、SCARA操作臂SCARA机器人常用于装配作业, 最显著的特点是它们在x-y平面上的运动具有较大的柔性, 而沿z轴具有很强的刚性, 所以, 它具有选择性的柔性。
这种机器人在装配作业中获得了较好的应用。
①大量用于装配印刷电路板和电子零部件②搬动和取放物件，如集成电路板等③广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域.④搬取零件和装配工作。
4、球面坐标型操作臂特点：中心支架附近的工作范围大,两个转动驱动装置容易密封,覆盖工作空间较大。
但该坐标复杂, 难于控制,且直线驱动装置存在密封的问题。
5、圆柱面坐标型操作臂优点：且计算简单;直线部分可采用液压驱动,可输出较大的动力;能够伸入型腔式机器内部。
工业机器人典型控制系统及结构
工业机器人典型控制系统及结构工业机器人是一种自动化设备，广泛应用于工业生产中。
它具有高效、精确、灵活和可靠的特点，并且可以执行一系列重复性的任务，如装配、焊接、搬运、喷涂等。
工业机器人的控制系统及结构是实现其自动化功能的重要组成部分。
工业机器人的控制系统主要包括三个部分：输入部分、处理部分和输出部分。
输入部分负责接收人的指令和控制信号，典型的输入设备包括手柄、键盘和计算机等。
处理部分是机器人控制系统的核心，它通过处理输入信号，并根据预设的程序进行决策和计算，控制机械臂的运动。
处理部分一般由一台工控机或者PLC（可编程逻辑控制器）来完成。
输出部分负责控制机器人的执行器，使其按照预定的运动轨迹和路径完成各种任务。
工业机器人的结构一般包括机械结构、动力系统、传感器系统和控制系统四个部分。
机械结构是机器人的基础，包括机械臂、关节、电机等，它们协同工作完成各种操作。
机械臂通常由多个关节连接而成，每个关节都可以进行自由运动，使机械臂能够在空间中实现各种动作。
动力系统负责提供机器人所需的动力，通常采用电机和液压驱动。
电机驱动主要用于控制机械臂的运动，液压驱动则主要用于提供更大的力和承载能力。
传感器系统用于收集机器人周围的信息，包括位置、力、速度、温度等。
这些信息可以用来判断机器人当前的状态，以及判断工件的位置和形状等。
控制系统是工业机器人的大脑，负责对机器人进行控制和决策。
它通过处理传感器获取的数据，并根据预先编写的控制程序进行决策，控制机器人的运动和操作。
工业机器人的结构和控制系统共同协作，形成了一个高度自动化的系统。
在常见的工业机器人应用中，输入部分通常由计算机完成，处理部分由PLC或者工控机完成，输出部分使用伺服电机来控制机械臂的运动。
工业机器人的控制系统必须具备高性能、高精度和高可靠性，以保证机器人在各种工况下都能够稳定运行。
在工业机器人的应用中，控制系统及结构的设计和优化是至关重要的。
合理的控制系统可以提高机器人的运动速度、精度和灵活性，从而提高生产效率和产品质量。
机器人的技术参数
机器人的技术参数机器人是一种自动化装置，通常由机械、电子、计算机控制系统等部件组成。
它们可以执行各种任务，从工业生产到个人服务，从简单重复的任务到复杂的操作和决策，具有显著的灵活性和适应性。
下面是机器人的常见技术参数：1. 动力系统：机器人通常由电动机驱动，可以是直流电机、步进电机或伺服电机。
动力系统的性能直接影响机器人的运动速度和精度。
2. 关节数和自由度：机器人的关节是指连接不同构件的旋转或移动机构。
机器人的关节数量决定了其自由度的数量，自由度的增加可以增强机器人的灵活性和工作范围。
3. 工作空间：机器人可以在特定的空间内进行运动和操作，称为工作空间。
工作空间的大小和形状取决于机器人的结构和关节数量，通常以立方体或球形区域来描述。
4. 负载能力：机器人可以携带和操作的最大负载称为负载能力，通常以重量来表示。
负载能力是机器人设计的重要参数，决定了其应用范围和可靠性。
5. 精度和重复性：机器人的精度是指其执行任务时的准确性和稳定性。
重复性是指机器人在重复执行相同任务时的一致性。
精度和重复性的提高可以通过更先进的传感器和控制系统来实现。
6. 传感器系统：机器人通常配备各种传感器，如视觉传感器、力传感器、接触传感器等，以感知周围环境和与之交互。
传感器的种类和性能直接影响机器人的感知和决策能力。
7. 控制系统：机器人的控制系统包括硬件和软件两部分。
硬件通常包括控制器、传感器接口和执行器驱动等。
软件则包括机器人的操作系统、路径规划和动作控制算法等。
优秀的控制系统可以提高机器人的运动性能和智能化水平。
8. 操作界面：为了方便人类和机器人的交互，机器人通常配备图形用户界面（GUI）或其他操作界面。
这些界面可以是触摸屏、按钮、手柄等形式，用于设定任务、监控状态和进行操作。
除了以上常见的技术参数，机器人的设计和性能还受到其他因素的制约，如成本、安全性、可靠性等。
随着技术的不断进步，机器人愈发智能化和多功能化，能够适应更复杂和多样化的任务。
工业机器人的基本组成与技术参数
55°至205°
280（°）/s
Axis4 手腕 Axis5 弯曲
230°至230° 120°至125°
560（°）/s 420（°）/s
Axis6 翻转
400°至400°
750（°）/s
工业机器人基础
人机交互系统是使操作人员参与机器人控制并与机器人进行联系的装置，如计算机的标 准终端、信息显示板、指令控制台、危险信号报警器等。该系统归纳起来可分为指令给定 装置和信息显示装置两大类。
2）控制系统
通过对工业机器人驱动系统的控制，使执行机构按照规定的要求进行工 作。工业机器人的控制系统一般由控制计算机和伺服控制器组成。控制计算 机不仅发出指令，协调各关节驱动之间的运动，同时要完成编程示教及再现， 在其他环境状态（传感器信息）、工艺要求、外部相关设备（如电焊机）之 间传递信息和协调工作。伺服控制器控制各个关节的驱动器，使各杆按一定 的速度、加速度和位置要求进行运动。
（2）说明书上提供的工作范围往往要小于运动学意义上的最大空间。
（3）实际应用中的工业机器人还可能由于受到机械结构的限制，在工 作范围的内部也存在着臂端不能到达的区域，这类区域称为空洞或空腔。
2．自由度
自由度是指机器人操作机在空间运动所需的变量数，用以表示机器人动作灵活 程度的参数，一般是以沿轴线移动和绕轴线转动的独立运动的数目来表示。
4．运动速度
运动速度影响工业机器人的工作效率和运动周期，它与工业机器人所提取的重力和位 置精度均有密切的关系。运动速度提高，工业机器人所承受的动载荷会增大，所承受的 加减速时的惯性力也会增大，这会影响工业机器人的工作平稳性和位置精度。以目前的 技术水平而言，一般工业机器人的最大直线运动速度大多在1 000 mm/s以下，最大回转速 度一般不超过120（°）/s。
工业机器人的技术参数、控制系统、主要结构汇总
一、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。
机器人的主要技术参数有自由度、分辨率、工作空间、工作速度、工作载荷等。
1、自由度机器人具有的独立坐标轴运动的数目。
机器人的自由度是指确定机器人手部在空间的位置和姿态时所需要的独立运动参数的数目。
手指的开、合，以及手指关节的自由度一般不包括在内。
.机器人的自由度数一般等于关节数目。
机器人常用的自由度数一般不超过5～6个。
2、关节（Joint）即运动副，允许机器人手臂各零件之间发生相对运动的机构。
3、工作空间机器人手臂或手部安装点所能达到的所有空间区域。
其形状取决于机器人的自由度数和各运动关节的类型与配置。
机器人的工作空间通常用图解法和解析法两种方法进行表示。
4、工作速度机器人在工作载荷条件下、匀速运动过程中，机械接口中心或工具中心点在单位时间内所移动的距离或转动的角度。
5、工作载荷指机器人在工作范围内任何位置上所能承受的最大负载，一般用质量、力矩、惯性矩表示。
还和运行速度和加速度大小方向有关，一般规定高速运行时所能抓取的工件重量作为承载能力指标。
6、分辨率能够实现的最小移动距离或最小转动角度。
7、精度重复性或重复定位精度：指机器人重复到达某一目标位置的差异程度。
或在相同的位置指令下，机器人连续重复若干次其位置的分散情况。
它是衡量一列误差值的密集程度，即重复度。
二、机器人的控制系统1、机器人的控制系统“控制”的目的是使被控对象产生控制者所期望的行为方式。
.“控制”的基本条件是了解被控对象的特性。
“实质”是对驱动器输出力矩的控制。
2、机器人示教原理机器人的基本工作原理是示教再现；示教也称导引，即由用户导引机器人，一步步按实际任务操作一遍，机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数/工艺参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。
完成示教后，只需给机器人一个启动命令，机器人将精确地按示教动作，一步步完成全部操作；3、机器人控制的分类：1）按照有无反馈分为：开环控制、闭环控制；开环精确控制的条件：精确地知道被控对象的模型，并且这一模型在控制过程中保持不变。
工业机器人的主要参数
工业机器人的主要参数工业机器人是一种能够自动执行各种工业任务的机器人，广泛应用于制造业、物流和仓储等领域。
在选择和使用工业机器人时，需要了解它的主要参数，包括机器人类型、负载能力、速度、精度、重复定位精度、控制系统等。
一、机器人类型1. SCARA机器人SCARA机器人是一种具有水平关节和垂直关节的四轴机器人。
它的运动范围类似于一个圆柱体，适合进行装配、搬运和喷涂等应用。
2. 串联式机器人串联式机器人是由多个链接组成的多轴机器人。
它可以实现复杂的运动路径，并可进行高精度加工和装配。
3. 并联式机器人并联式机器人是由多个平行链接组成的多轴机器人。
它具有较高的负载能力和速度，并可进行重量级零件搬运和装配。
4. AGV（自动导航车）AGV是一种自动引导车，可以在预设路径上移动并执行物流任务。
它广泛应用于仓储物流中心和生产线上。
二、负载能力负载能力是指机器人可以承受的最大重量。
根据不同应用需求，机器人的负载能力可以从几十克到几吨不等。
三、速度速度是指机器人执行任务的最大运动速度。
通常情况下，机器人的速度越快，生产效率越高。
但是，在一些需要高精度加工和装配的应用中，速度并不是最重要的因素。
四、精度精度是指机器人执行任务时达到的定位精度。
它直接影响到产品质量和生产效率。
通常情况下，机器人的精度越高，生产效率和产品质量越好。
五、重复定位精度重复定位精度是指机器人在多次执行同一任务时达到的定位精度。
它也直接影响到产品质量和生产效率。
通常情况下，机器人的重复定位精度越高，生产效率和产品质量越好。
六、控制系统控制系统是指控制机器人运动和执行任务的软件和硬件系统。
它包括控制器、编程软件、传感器等组成部分。
一个优秀的控制系统可以提高机器人运动稳定性和执行任务的准确性。
总结：在选择和使用工业机器人时，需要了解它的主要参数，包括机器人类型、负载能力、速度、精度、重复定位精度、控制系统等。
这些参数将直接影响到机器人的应用效果和生产效率。
工业机器人的系统原理框
工业机器人的系统原理框
工业机器人的系统原理框如下：
1. 机械部分：包括机器人的结构和关节，主要由臂、手、腕和关节组成，用于实现机器人的运动和操作。
2. 传感器：机器人配备了各种传感器，如视觉传感器、力传感器、触觉传感器等，用于感知外部环境和物体的位置、姿态、力量等信息。
3. 控制系统：控制系统是机器人的大脑，包括硬件和软件。
硬件部分包括主控单元、伺服驱动器等组件，用于接收和处理传感器的数据，并控制机械部分的运动。
软件部分则负责实现各种控制算法，如路径规划、轨迹生成、碰撞检测等。
4. 通信系统：机器人通过通信系统与外界交互，如与计算机、人机界面等进行数据传输和指令输入。
通信系统通常采用以太网、无线网络等方式实现。
5. 电源系统：机器人需要电源来提供动力和运行所需的电能。
电源系统通常包括电池、电源适配器、电机驱动器等组件。
6. 安全系统：为了确保机器人的安全运行，会配备安全系统，包括急停按钮、防护罩、安全传感器等，用于监测危险情况并采取相应的措施。
7. 数据处理和存储：机器人会对传感器采集的数据进行处理和分析，并将相关数据存储在内部或外部存储设备中，用于后续分析、学习和优化。
综合以上各个部分，工业机器人的系统原理框实现了通过感知、判断和操作的闭环控制，使机器人能够灵活、精确地完成各种工业任务。
第3章 工业机器人结构和技术参数
工业机器人结构和技术参数
目录
一 工业机器人的结构 二 工业机器人技术参数
一 工业机器人的结构
机械本体：是机器 人赖以完成作业任 务的执行机构，一 般是一台机械手， 也称操作器、或操 作手，可以在确定 的环境中执行控制 系统指定的操作。
一 工业机器人的结构
控制系统：机器人的指挥中枢，相当于人的 大脑功能，负责对作业指令信息、内外环境 信息进行处理，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、沿确定的位置或轨迹运动， 完成特定的作业。
一 工业机器人的结构
驱动器：机器人的动力 系统，相当于人的心血 管系统，一般由驱动装 置和传动机构两部分组 成。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。
一 工业机器人的结构
传感器是机器 人的感测系统， 相当于人的感 觉器官，是机 器人系统的重 要组成部分， 包括内部传感 器和外部传感 器两大类。
重复定位精度：机器 人重新定位其手部于 同一目标位置的能力， 可以用标准偏差这个 统计量来表示。
二 工业机器人技术参数
“工作范围” 也就是机器人的工作 区域，机器人手臂末 端或手腕中心所能到 达的所有点的集合。
二 工业机器人技术参数
最大工作速度 通常指机器人手臂末端的最大速度，工作速 度直接影响到工作效率，提高工作速度可以 提高工作效率，所以机器人的加速减速能力 显得尤为重要，需要保证机器人加速减速的 平稳性。
二 工业机器人技术参数
承载能力 机器人在工作范围内，任何位姿上所能承受 的最大质量。机器人载荷不仅取决于负载的 质量，而且还和机器人的运行运行速度和加 速度的大小和方向有关。
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一、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。
机器人的主要技术参数有自由度、分辨率、工作空间、工作速度、工作载荷等。
1、自由度机器人具有的独立坐标轴运动的数目。
机器人的自由度是指确定机器人手部在空间的位置和姿态时所需要的独立运动参数的数目。
手指的开、合，以及手指关节的自由度一般不包括在内。
.机器人的自由度数一般等于关节数目。
机器人常用的自由度数一般不超过5～6个。
2、关节（Joint）即运动副，允许机器人手臂各零件之间发生相对运动的机构。
3、工作空间机器人手臂或手部安装点所能达到的所有空间区域。
其形状取决于机器人的自由度数和各运动关节的类型与配置。
机器人的工作空间通常用图解法和解析法两种方法进行表示。
4、工作速度机器人在工作载荷条件下、匀速运动过程中，机械接口中心或工具中心点在单位时间内所移动的距离或转动的角度。
5、工作载荷指机器人在工作范围内任何位置上所能承受的最大负载，一般用质量、力矩、惯性矩表示。
还和运行速度和加速度大小方向有关，一般规定高速运行时所能抓取的工件重量作为承载能力指标。
6、分辨率能够实现的最小移动距离或最小转动角度。
7、精度重复性或重复定位精度：指机器人重复到达某一目标位置的差异程度。
或在相同的位置指令下，机器人连续重复若干次其位置的分散情况。
它是衡量一列误差值的密集程度，即重复度。
二、机器人的控制系统1、机器人的控制系统“控制”的目的是使被控对象产生控制者所期望的行为方式。
.“控制”的基本条件是了解被控对象的特性。
“实质”是对驱动器输出力矩的控制。
2、机器人示教原理机器人的基本工作原理是示教再现；示教也称导引，即由用户导引机器人，一步步按实际任务操作一遍，机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数/工艺参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。
完成示教后，只需给机器人一个启动命令，机器人将精确地按示教动作，一步步完成全部操作；3、机器人控制的分类：1）按照有无反馈分为：开环控制、闭环控制；开环精确控制的条件：精确地知道被控对象的模型，并且这一模型在控制过程中保持不变。
2）按照期望控制量分为：位置控制，力控制，混合控制；位置控制分为：单关节位置控制（位置反馈，位置速度反馈，位置速度加速度反馈）、多关节位置控制、多关节位置控制分为分解运动控、集中控制；力控制分为：直接力控制、阻抗控制、力位混合控制；3）智能化的控制方式：模糊控制、自适应控制、最优控制、神经网络控制、模糊神经网络控制、专家控制以及其他；4、控制系统硬件配置及结构：由于机器人的控制过程中涉及大量的坐标变换和插补运算以及较低层的实时控制，所以，目前的机器人控制系统在结构上大多数采用分层结构的微型计算机控制系统，通常采用的是两级计算机伺服控制系统。
1）具体流程：主控计算机接到工作人员输入的作业指令后，首先分析解释指令，确定手的运动参数。
然后进行运动学、动力学和插补运算，最后得出机器人各个关节的协调运动参数。
这些参数经过通信线路输出到伺服控制级，作为各个关节伺服控制系统的给定信号。
关节驱动器将此信号D/A转换后驱动各个关节产生协调运动。
传感器将各个关节的运动输出信号反馈回伺服控制级计算机形成局部闭环控制，从而更加精确的控制机器人手部在空间的运动。
2）基于PLC的运动控制两种控制方式：1、利用PLC的某些输出端口使用脉冲输出指令来产生脉冲驱动电机，同时使用通用I/O或者计数部件来实现电机的闭环位置控制。
2、使用PLC外部扩展的位置控制模块来实现电机的闭环位置控制主要是以发高速脉冲方式控制，属于位置控制方式，一般点到点的位置控制方式较多。
三、常用运动学构形1、笛卡尔操作臂优点：很容易通过计算机控制实现，容易达到高精度。
缺点：妨碍工作,且占地面积大,运动速度低,密封性不好。
①焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装配、贴标、喷码、打码、（软仿型）喷涂、目标跟随、排爆等一系列工作。
②特别适用于多品种，便批量的柔性化作业，对于稳定，提高产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件和产品的快速更新换代有着十分重要的作用。
2、铰链型操作臂（关节型）关节机器人的关节全都是旋转的，类似于人的手臂,工业机器人中最常见的结构。
它的工作范围较为复杂。
①汽车零配件、模具、钣金件、塑料制品、运动器材、玻璃制品、陶瓷、航空等的快速检测及产品开发。
②车身装配、通用机械装配等制造质量控制等的三坐标测量及误差检测。
③古董、艺术品、雕塑、卡通人物造型、人像制品等的快速原型制作。
④汽车整车现场测量和检测。
⑤人体形状测量、骨骼等医疗器材制作、人体外形制作、医学整容等。
3、SCARA操作臂SCARA机器人常用于装配作业,最显著的特点是它们在x-y平面上的运动具有较大的柔性,而沿z轴具有很强的刚性,所以,它具有选择性的柔性。
这种机器人在装配作业中获得了较好的应用。
①大量用于装配印刷电路板和电子零部件②搬动和取放物件，如集成电路板等③广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域.④搬取零件和装配工作。
4、球面坐标型操作臂特点：中心支架附近的工作范围大,两个转动驱动装置容易密封,覆盖工作空间较大。
但该坐标复杂,难于控制,且直线驱动装置存在密封的问题。
5、圆柱面坐标型操作臂优点：且计算简单;直线部分可采用液压驱动,可输出较大的动力;能够伸入型腔式机器内部。
缺点：它的手臂可以到达的空间受到限制,不能到达近立柱或近地面的空间;直线驱动部分难以密封、防尘;后臂工作时,手臂后端会碰到工作范围内的其它物体。
6、冗余机构通常空间定位需要6个自由度，利用附加的关节可以帮助机构避开奇异位形。
下图为7自由度操作臂位形7、闭环结构闭环结构可以提高机构刚度，但会减小关节运动范围，工作空间有一定减小。
①运动模拟器；②并联机床；③微操作机器人；④力传感器；⑤生物医学工程中的细胞操作机器人、可实现细胞的注射和分割；⑥微外科手术机器人；⑦大型射电天文望远镜的姿态调整装置；⑧混联装备等，如SMT公司的Tricept混联机械手模块是基于并联机构单元的模块化设计的成功典范。
工业机器人的几种常用结构形式（图）四、机器人主要结构㈠、机器人驱动装置概念：要使机器人运行起来,需给各个关节即每个运动自由度安置传动装置作用：提供机器人各部位、各关节动作的原动力。
驱动系统：可以是液压传动、气动传动、电动传动,或者把它们结合起来应用的综合系统;可以是直接驱动或者是通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。
1、电动驱动装置电动驱动装置的能源简单，速度变化范围大，效率高，速度和位置精度都很高。
但它们多与减速装置相联，直接驱动比较困难。
电动驱动装置又可分为直流(DC)、交流(AC)伺服电机驱动和步进电机驱动。
直流伺服电机电刷易磨损，且易形成火花。
无刷直流电机也得到了越来越广泛的应用。
步进电机驱动多为开环控制，控制简单但功率不大，多用于低精度小功率机器人系统。
电动上电运行前要作如下检查：1）电源电压是否合适（过压很可能造成驱动模块的损坏）；对于直流输入的+/-极性一定不能接错，驱动控制器上的电机型号或电流设定值是否合适（开始时不要太大）；2）控制信号线接牢靠，工业现场最好要考虑屏蔽问题（如采用双绞线）；3）不要开始时就把需要接的线全接上，只连成最基本的系统，运行良好后，再逐步连接。
4）一定要搞清楚接地方法，还是采用浮空不接。
5）开始运行的半小时内要密切观察电机的状态，如运动是否正常，声音和温升情况，发现问题立即停机调整。
2、液压驱动通过高精度的缸体和活塞来完成，通过缸体和活塞杆的相对运动实现直线运动。
优点：功率大，可省去减速装置直接与被驱动的杆件相连，结构紧凑，刚度好，响应快，伺服驱动具有较高的精度。
缺点：需要增设液压源，易产生液体泄漏，不适合高、低温场合，故液压驱动目前多用于特大功率的机器人系统。
选择适合的液压油。
防止固体杂质混入液压系统，防止空气和水入侵液压系统。
机械作业要柔和平顺机械作业应避免粗暴，否则必然产生冲击负荷，使机械故障频发，大大缩短使用寿命。
要注意气蚀和溢流噪声。
作业中要时刻注意液压泵和溢流阀的声音，如果液压泵出现“气蚀”噪声，经排气后不能消除，应查明原因排除故障后才能使用。
保持适宜的油温。
液压系统的工作温度一般控制在30～80℃之间为宜。
3、气压驱动气压驱动的结构简单，清洁，动作灵敏，具有缓冲作用。
.但与液压驱动装置相比，功率较小，刚度差，噪音大，速度不易控制，所以多用于精度不高的点位控制机器人。
（1）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。
（2）在多数情况下是用于实现两位式的或有限点位控制的中、小机器人中的。
（3）控制装置目前多数选用可编程控制器(PLC控制器)。
在易燃、易爆场合下可采用气动逻辑元件组成控制装置。
㈡、直线传动机构。
传动装置是连接动力源和运动连杆的关键部分，根据关节形式，常用的传动机构形式有直线传动和旋转传动机构。
直线传动方式可用于直角坐标机器人的X、Y、Z向驱动，圆柱坐标结构的径向驱动和垂直升降驱动，以及球坐标结构的径向伸缩驱动。
直线运动可以通过齿轮齿条、丝杠螺母等传动元件将旋转运动转换成直线运动，也可以有直线驱动电机驱动，也可以直接由气缸或液压缸的活塞产生。
1、齿轮齿条装置通常齿条是固定的。
齿轮的旋转运动转换成托板的直线运动。
优点：结构简单。
缺点：回差较大。
2、滚珠丝杠在丝杠和螺母的螺旋槽内嵌入滚珠，并通过螺母中的导向槽使滚珠能连续循环。
优点：摩擦力小，传动效率高，无爬行，精度高缺点：制造成本高，结构复杂。
自锁问题：理论上滚珠丝杠副也可以自锁,但是实际应用上没有使用这个自锁的,原因主要是：可靠性很差，或加工成本很高；因为直径与导程比非常大，一般都是再加一套蜗轮蜗杆之类的自锁装置。
㈢、旋转传动机构采用旋转传动机构的目的是将电机的驱动源输出的较高转速转换成较低转速，并获得较大的力矩。
机器人中应用较多的旋转传动机构有齿轮链、同步皮带和谐波齿轮。
1、齿轮链（1）转速关系（2）力矩关系2、同步皮带同步带是具有许多型齿的皮带，它与同样具有型齿的同步皮带轮相啮合。
工作时相当于柔软的齿轮。
优点：无滑动，柔性好，价格便宜，重复定位精度高。
缺点：具有一定的弹性变形。
3、谐波齿轮谐波齿轮由刚性齿轮、谐波发生器和柔性齿轮三个主要零件组成，一般刚性齿轮固定，谐波发生器驱动柔性齿轮旋转。
主要特点：(1)、传动比大，单级为50—300。
(2)、传动平稳，承载能力高。
(3)、传动效率高,可达70%—90%。