工业机器人技术-PPT课件.ppt
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1、第第1章章 工业机器人概述工业机器人概述1.1 机器人的产生与发展机器人的产生与发展v工业机器人的概念由美国发明家George Devol(乔治德沃尔) 最早提出;v1958年,美国著名的机器人专家Joseph FEngelberger(约瑟夫恩盖尔柏格)建立了的Unimation公司;v1959年研制出了世界上第一台真正意义上的工业机器人Unimate v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。v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。v第一代机器人现已实用和普及 第一代机器人第一代机器人v第二代机器人装备有一定数量的传感器,能获取简单信
2、息,作出简单的推理,并适当调整自身的动作和行为。v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。 第二代机器人第二代机器人v第三代机器人具有高度的自适应能力,有多种感知机能,可通过复杂的推理,作出判断和决策,自主决定机器人的行为v第三代机器人具有相当程度的智能,称为智能机器人。 第三代机器人第三代机器人1.2 机器人的分类与概况机器人的分类与概况工业机器人工业机器人-1(a)加工 (b)装配工业机器人工业机器人-2(a)搬运 (b)包装服务机器人服务机器人个人个人/家用机器人家用机器人 军事机器人军事机器人 场地机器人场地机器人 第第2章章 工业机器人组成与性能工业机器人
3、组成与性能2.1工业机器人的组成与特点工业机器人的组成与特点机器人本体机器人本体1末端执行器 2手部3腕部4上臂5下臂6腰部7基座变位器变位器(a)回转 (b)直线电气控制系统电气控制系统1-电源开关2-急停按钮3-示教器4-辅助控制电路5-驱动器6-机器人控制器工业机器人特点工业机器人特点1)拟人。本体有类似人类的腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部件;智能工业机器人安装有模拟人类等生物的传感器。2)柔性。有完整、独立的控制系统,可通过编程来改变其动作和行为,具有适应对象变化的柔性。3)通用。大多数工业机器人可通过更换手部的末端操作器,来完成不同的作业,具有一定的、执行不同作业任务的通用性。2.
4、2 工业机器人的结构形态工业机器人的结构形态 垂直串联垂直串联水平串联水平串联 并联并联 2.3工业机器人的技术性能工业机器人的技术性能 v 工作范围工作范围v 工作范围工作范围v 承载能力承载能力v 自由度自由度第第3章章 工业机器人机械结构工业机器人机械结构3.1 垂直串联机器人垂直串联机器人1基座4腰关节5下臂6肘关节11上臂15腕关节16连接法兰18同步带 19肩关节2、8、9、12、13、20伺服电机3、7、10、14、17、21减速器 S 轴结构轴结构1基座 2CRB轴承 3腰体 4驱动电机 5RV减速器L/U 轴结构轴结构 1支承部件 2RV减速器 3驱动电机 4回转部件 5减速
5、器壳体(针轮) 6减速器输出轴 7减速器输入轴前驱手腕前驱手腕1上臂 2B/T轴电机安装位置 3摆动体 4下臂后驱手腕后驱手腕1R/B/T电机2手腕单元3上臂4下臂3.2 SCARA及及Delta结构结构 (a)执行器升降(前驱) (b)手臂升降(后驱)v SCARA结构结构 v Delta结构结构 (a)回转驱动型 (b)直线驱动型3.3 安川安川MH6机器人结构机器人结构 1基座体 2RV减速器 3、6、8螺钉 4润滑管 5盖 7管线盒v 基座基座 v 腰腰 1驱动电机 2减速器输入轴 3润滑管 4电机座 5下臂安装端面 6腰体v 下臂下臂 1驱动电机2减速器输入轴 5下臂体7RV减速器v
6、 上臂上臂 1驱动电机3减速器输入轴 6上臂7RV减速器v R轴轴 1驱动电机 2电机座 3谐波减速器 6上臂 8手腕回转体v B轴轴 2驱动电机 8谐波减速器 12摆动体 16上臂17手腕体v T轴轴-11驱动电机 3手腕回转体4、8同步带轮6同步带13支承座14伞齿轮v T轴轴-21摆动体7壳体 9谐波减速器 13安装法兰第第4章章 工业机器人核心部件工业机器人核心部件 v 减速器:所有回转运动关节都必须使用的关键部件;决定了运减速器:所有回转运动关节都必须使用的关键部件;决定了运动轴的运动速度、定位精度、承载能力。动轴的运动速度、定位精度、承载能力。 v 轴承:支承机械旋转体,以刚性高、
7、承载能力强、安装简单、轴承:支承机械旋转体,以刚性高、承载能力强、安装简单、间隙调整和预载方便,且能同时承受径向和双向轴向载荷的交叉间隙调整和预载方便,且能同时承受径向和双向轴向载荷的交叉滚子轴承(滚子轴承(CRB轴承)为主。轴承)为主。 v 同步皮带:无滑差、速比恒定、传动平稳,吸振性好、噪音小,同步皮带:无滑差、速比恒定、传动平稳,吸振性好、噪音小,且无需润滑,是工业机器人常用的传动部件。且无需润滑,是工业机器人常用的传动部件。 v 滚珠丝杠:传动效率高、运动灵敏平稳、定位精度高、精度保滚珠丝杠:传动效率高、运动灵敏平稳、定位精度高、精度保持性好、维护简单,直线运动轴几乎都需要采用滚针丝杠
8、传动。持性好、维护简单,直线运动轴几乎都需要采用滚针丝杠传动。v直线导轨:灵敏性好、精度高、使用简单,是工业机器人常用直线导轨:灵敏性好、精度高、使用简单,是工业机器人常用的直线导向部件的直线导向部件 机械核心部件机械核心部件4.1 CRB轴承及同步皮带轴承及同步皮带v CRB轴承轴承v CRB轴承安装轴承安装(a)压圈固定 (b)外圈分割固定 (c)内圈分割固定v 同步皮带同步皮带1同步齿同步齿 2强力层强力层 3带背带背4.2 谐波减速器谐波减速器 1谐波发生器谐波发生器 2柔轮柔轮 3刚轮刚轮v 变速原理变速原理 v 变速原理变速原理 -90 -180 -3601. 部件型部件型 (a)
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