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工业机器人的主要组成结构和技术原理

核心提示:工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成,主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构,大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常

工业机器人的组成结构

六轴工业机器人结构图
六轴工业机器人 结构图
 
1、工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成,主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构,大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制;
 
2、工业机器人按臂部的运动形式分为四种,直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;关节型的臂部有多个转动关节;
 
3、工业机器人按执行机构运动的控制机能,又可分点位型和连续轨迹型;点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动,适用于连续焊接和涂装等作业;
 
4、工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类,编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件,通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
 
工业机器人的主要技术原理
 
1、开放性模块化的控制系统体系结构:采用分布式CPU计算机结构,分为机器人控制器(RC),运动控制器(MC),光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯,机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能,而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入;
 
工业机器人图片
 
2、模块化层次化的控制器软件系统:软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux上,采用分层和模块化结构设计,以实现软件系统的开放性,整个控制器软件系统分为三个层次:硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求,对应不同层次的开发,系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成,这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能;
 
3、机器人的故障诊断与安全维护技术:通过各种信息,对机器人故障进行诊断,并进行相应维护,是保证机器人安全性的关键技术;
 
4、网络化机器人控制器技术:当前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展,机器人控制器的联网技术变得越来越重要,控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能,可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯,便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。

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