机器人设计思路.docx

机器人设计思路一. 机器人概述国际标准化组织(ISO)对机器人的定义如下：(1) 机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体的某 些器官(肢体、感受等)的功能；(2) 机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易 变；(3) 机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、 决策、学习等；(4) 机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以 不依赖于人的干预二、 机器人设计原理1. 马文明斯基曾提出“智能机器能创建周围坏境的抽象 模型，如果遇到问题，能够从抽象模型中寻找解决办法〃2. 机器人是由计算机控制的复杂机器，它具有类似人的 肢体及感官功能；动作程序灵活；有一定程度的智能；在工 作时可以不依赖人的操纵机器人传感器在机器人的控制中 起了非常重要的作用，正因为有了传感器，机器人才具备了 类似人类的知觉功能和反应能力3. 机器人传感器分类：根据检测对象的不同可分为内部传感器和外部传感器a. 内部传感器：用来检测机器人本身状态（如手臂间角 度）的传感器多为检测位置和角度的传感器b. 外部传感器：用来检测机器人所处环境（如是什么物 体，离物体的距离有多远等）及状况（如抓取的物体是否滑 落）的传感器。

具体有物体识别传感器、物体探伤传感器、 接近觉传感器、距离传感器、力觉传感器，听觉传感器等具体有：（1） 明暗觉检测内容：是否有光，亮度多少应用目的：判断有无对象，并得到定量结果传感器件：光敏管、光电断续器（2） 色觉检测内容：对象的色彩及浓度应用目的：利用颜色识别对象的场合传感器件：彩色摄像机、滤波器、彩色CCD（3） 位置觉检测内容：物体的位置、角度、距离应用目的：物体空间位置、判断物体移动传感器件：光敏阵列、CCD等（4） 形状觉检测内容：物体的外形应用目的：提取物体轮廓及固有特征，识别物体传感器件：光敏阵列、CCD等（5） 接触觉检测内容：与对象是否接触，接触的位置应用目的：确定对象位置，识别对象形态，控制速度， 安全保障，异常停止，寻径传感器件：光电传感器、微动开关、薄膜特点、压敏高 分子材料（6） 压觉检测内容：对物体的压力、握力、压力分布应用目的：控制握力，识别握持物，测量物体弹性传感器件：压电元件、导电橡胶、压敏高分子材料（7） 力觉检测内容：机器人有关部件（如手指）所受外力及转矩 应用目的：控制手腕移动，伺服控制，正解完成作业 传感器件：应变片、导电橡胶（8） 接近觉检测内容：对象物是否接近，接近距离，对象面的倾斜 应用目的：控制位置，寻径，安全保障，异常停止 传感器件：光传感器、气压传感器、超声波传感器、电涡流传感器、霍尔传感器（9） 滑觉检测内容：垂直握持面方向物体的位移，重力弓I起的变应用目的：修正握力，防止打滑，判断物体重量及表面 状态传感器件：球形接点式、光电旋转传感器、角编码器、振动 检测器三、机器人设计过程首先是根据基本要求确定机器人的种类，是行走的提升 （举升）机械臂、还是三轴的坐标机器人、还是六轴的机器 人等。

选定了机器人的种类也就确定了控制方式，也就有了 在有限的空间内进行设计的指导方向其次，就是设计任务的确定这是一个相对复杂的过程， 在实现这一复杂过程的第一步是将设计要求明确的规定下 来;第二步是按照设计要求制作机械传动简图，分析简图，制 定动作流程表（图），初步确定传动功率、控制流程和方式; 第三步是明确设计内容，设计步骤、攻克点、设计计算书、 草图绘制，材料、加工工艺、控制程序、电路图绘制第四步 是综合审核各方面的内容，确认生产。