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工业机器人简介 - 图文 工业机器人 第1节 工业机器人简介工业机器人一般指的是在工厂车间环境中，协作自动化生产的须要，代替人来完成材料的搬运、加工、装配等操作的一种机器人能代替人完成搬运、加工、装配功能的工作可以是各种专用的自动机器，但是运用机器人那么是为了利用它的柔性自动化功能，以到达最高的技术经济效益 有关工业机器人的定义有很多不同说法，从中可以对工业机器人的主功能有更深化的了解1〕美国机器协会〔RIA〕：机器人是“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各种任务，并具有编程实力的多功能操作机〔manipulator〕”2〕日本工业机器人协会：工业机器人是“一种装备有记忆装置和末端执行装置的、能够完成各种移动来代替人类劳动的通用机器”它又分以下两种状况来定义：①工业机器人是“一种能够执行与人的上肢类似动作的多功能机器” ②智能机器人是“一种具有感觉和识别实力，并能够限制自身行为的机器”3〕国际标准化组织〔ISO〕：“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程实力的多功能操作机，这种操作机具有几个轴，能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务”。

4〕国际机器人联合会〔IFR〕：“工业机器人〔manipulating industrial robot〕1 是一种自动限制的，可重复编程的〔至少具有三个可重复编程轴〕、具有多种用途的操作机”〔ISO 8373〕以上定义的工业机器人事实上均指操作型工业机器人为了到达其功能要求，工业机器人的功能组成中应当有以下局部：1〕为了完成作业要求，工业机器人应当具有操作末端执行器的实力，并能正确限制其空间位置、工作姿态及运动程序和轨迹2〕能理解和承受操作指令，并把这种信息化了的指令记忆、存储，并通过其操作臂各关节的相应运动复现出来3〕能和末端执行器〔如夹持器或其他操作工具〕及其他周边设备〔加工设备、工位器具等〕协调工作工业机器人的开展可以追溯到50年前的遥控机械手和数控机床的探究开发遥控机械手是一种允许操作人员在必须距离外通过遥控完成某一任务的装置40年头，为处理放射性材料，美国起先研制主从遥控机械手操作者和被处理的放射性材料用一混凝土墙隔开，墙上有几个视察窗在墙外的遥控机械手的“主手”由操作者操作，遥控机械手的“从手”在墙内对放射性材料进展操作主手和从手之间用钢丝绳传动，进展运动连接，实现机械耦合。

后来机械耦合的主从机械手的动作参加了力反应，使操作者能够感受到从手与被操作物之间的力作用不久，遥控机械手的机械耦合被电动和液压装置所取代这种机械手是用机械或电动方式在主从手之间传递信息的与此同时，出于高效研制和生产新型军用飞机须要，美国空军发起了2 对数控铣床的研制这项探究工作在于把成熟的伺服技术与当时新开展起来的数字计算机结合起来麻省理工学院〔MIT〕辐射试验室于1953年研制出这样的机器50年头中期，乔治·C·德沃尔提出了机械手伺服轴技术和数控编程技术结合的“可编程的关节式传送装置”，并获得专利操作者限制这个装置沿一系列点运动，这些点的位置以数字形式存储起来，然后在再运行中可以再现出位置这种把运动吩咐数字化、信息化是对前述机械设计方式的一场革命在这一专利技术的根底上，德沃尔和约瑟夫·F·恩格尔伯格进展了更加深化的探究开发工作，从而产生了美国Unimation公司于1959年推出的第一台工业机器人70年头，出现了更多的机器人商品，并在工业生产中逐步推广应用这反过来又推动了机器人技术的开展80年头起，在主要工业国家，工业机器人已成为一种相对成熟的技术工业机器人产品在工业中起先普及应用。

下面对操作型工业机器人的主要功能进展分析1.限制末端执行器空间位置的功能 末端执行器在空间的位置一般由操作臂运动来完成最简洁的操作臂布置形式是直角坐标型直角坐标型机器人由三个相互垂直的直线移动关节分别作X向、Y向和Z向移动组成这三个方向的直线运动的复合就确定了机器人手部在工作空间内的位置这一构造方案的优点是，各轴线位移辨别率在操作容积内任一点均为恒定，计算简单缺点是操作敏捷性差〔图2-7〕圆柱坐标型机器人由一个升降直线运动关节〔轴向〕、一个圆周旋转运3 动关节〔周向〕和一个径向直线运动关节组合而成这种构造方案的优点是终端效应器可获得较高速度，缺点是终端效应器外伸离柱轴心愈远，其线位移辨别精度愈低球坐标型机器人由两个回转运动关节和一个直线运动关节分别作为方位旋转关节、俯仰旋转关节和径向直线运动关节组合而成和圆柱坐标构造相比拟，这种构造更为敏捷，但采纳同一辨别率码盘测量角位移时，伸缩关节的线位移辨别率恒定，但转动关节反映在终端效应器上的线位移辨别率那么是个变量球坐标型机器人也称为极坐标型机器人 图2-7 各种坐标型式的机器人构造及其工作空间4 垂直关节型机器人由一个回转运动关节作方位运动，加上由两个回转轴线相平行且平行于水平面的回转运动关节组成一个能在垂直平面上作平面运动的连杆机构，组合而成的多关节机器人。

这种构造占地面积小，操作容积较大，可获得较高的末端执行器线速度，且操作敏捷性较好，能绕过障碍目前中小型机器人多采纳这种构造，它的空间线位移辨别率取决于机器人手臂姿态，要获得高精度运动较为困难水平多关节型机器人由两个回转轴线垂直于水平面的回转运动关节组成一个能在水平面上作平面运动的连杆机构，加上一个直线运动关节作垂直升降运动组合而成的多关节机器人这种机器人也称为SCARA机器人，主要用于装配作业2.限制末端执行器姿态的功能 为了使机器人具有敏捷操作实力，对执行器姿态的限制一般由手部完成因此，在机器人手臂的末端总有一个支承末端执行器、并限制其姿态的手腕由于姿态事实上就是执行器绕X、Y、Z轴的转向，所以手腕由多个同轴回转副〔R〕或销轴回转副〔B〕的关节组成手腕按需限制的姿态数可有单回转轴、双回转轴，三回转轴三种回转轴配置，型式有B-B-R,B-R-R,R-B-R,R-R-R,R-B-B等五种，见图2-85 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页。