工业机器人1_原创精品文档.pdf

第一章

1、机器人：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装

置，通过可编程序动作来执行各种任务并具有编程能力的多功能机械

手。

2、机器人特征：拟人功能、可编程、通用性

3、机器人分类：按机器人发展程度分类：

a、第一代机器人是指只能以示教-再现方式工作的工业机器人

b、第二代机器人带有一些可感知环境的装置，可通过反馈控制使

其在一定程度上适应变化的环境

c、第三代机器人智能机器人

d、第四代机器人为情感型机器人

按控制方式分类：a、操作机器人b、程序机器人c、示教-再现机器

人d、数控机器人e、智能机器人

4、工业机器人分类：a、直角坐标型机器人b、圆柱坐标型机器人c、

球（极）坐标型机器人d、关节坐标型机器人e、SCARA型机器人

（平面关节坐标）f、柔软臂

5、工业机器人系统的组成：机械系统、驱动系统、控制系统、感知

系统

6、工业机器人技术参数：自由度、精度、重复定位精度、工作范围、

承载能力及最大速度

第二章

7、系统分析

对材料的要求：刚度高、强度高、价格要便宜、重量要轻、阻尼小

8、技术设计：自由度数目（一般最少）、作业范围、运动速度、承载

能力、定位精度

9、间隙产生原因：摩擦、防止变形、制造误差

消除方法：制造精度提高、补偿、调整

10、液压驱动特点：功率大、结构简单、可省去减速装置、能直接

与被驱动的杆件相连、响应快、伺服驱动具有较高的精度，但需要增

设液压源，而且易产生液体泄漏

优点：①液压容易达到较高单位面积压力，设备体积较小，可以或得

较大的推力或转矩；②液压系统介质的可压缩性较小，系统工作平稳

可靠，并可得到较高的位置精度；③在液压系统中，力、速度和方向

比较容易实现自动控制；④液压系统采用油液做介质，具有防锈蚀和

自润滑性能，可提高机械效率，系统使用寿命。

不足之处：①油液的粘度随温度变化而变化，会影响系统的工作性

能，且油温过高时容易引起燃烧爆炸等危险；②液体的泄漏难以克服，

要求液压元件有较高的精度和质量，故造价较高；③需要相应的供油

系统。

11、气压驱动优点：①压缩空气粘度小，容易达到高速；②利用工

厂集中的空气压缩机站，不必添加动力设备；③气动元件工作压力低，

制造要求低，价格低廉；④空气具有可压缩性，使气动系统能够实现

过载自动保护，提高系统安全性和柔软性。

不足之处：①压缩空气常用压力为0.4～0.6MPa，若要较大的动力，

结构就要相对增大；②空气压缩性大，工作平稳性差，速度控制困难，

要实现准确的位置控制很困难；③压缩空气除水问题，处理不当会使

钢类零件生锈，导致机器失灵；④排气会造成噪声污染。

12、电气驱动：所用能源简单、结构速度变化范围大、效率高、速

度和位置精度都很高，且具有使用方便、噪声低和控制灵活的特点。

13、直线驱动对导轨要求：间隙小、垂直运动方向刚度高、摩擦小、

平稳、惯量低

14、直线驱动：齿轮齿条装置、普通丝杆、滚珠丝杆、液压（气压）

缸

15、旋转驱动：齿轮链、同步带传动装置、谐波齿轮、摆线针轮传动

减速器

16、谐波齿轮传动特点：①结构简单、体积小、质量小；②传动比

范围大；③运动精度高，承载能力大；④运动平稳，无冲击，噪声小；

⑤齿侧间隙可以调整

17、摆线针轮传动特点：

18、机身结构：回转与升降机身、回转与俯仰机身

19、设计机身时要注意的问题：①机身要有足够的刚度、强度和稳定

性；②运动要灵活；③驱动方式要适宜；④结构布置要合理。

20、臂部设计基本要求：①应具有足够的承载能力和刚度②导向性

要好③重量和转动惯量要小④运动要平稳、定位精度要高

21、手腕按自由度分类：单自由度手腕、二自由度手腕、三自由度手

腕

22、按驱动方式分：直接驱动手腕、远距离传动手腕、间接驱动手腕

23、手部特点：①手部与手腕相连接处可拆卸②手部是工业机器人

的末端操作器③手部通用性比较差④手部是一个独立部件

24、手部分类：机械钳抓式手部结构、吸附式手部结构

25、车轮式行走机构：移动平稳、能耗小、容易控制移动速度和方向

26、履带式行走机构：可以在凸凹不平的地面上行走、也可以跨越

障碍物、爬不太高的台阶。由于没有自位轮和转向机构，转弯时只能

靠左右履带速度差，所以不仅在横向而且在前进方向上会产