智能制造概论教学课件4.1工业机器人技术.pptx

工业机器人技术模块4智能控制—工业机器人及智能控制技术

智能控制》》》工业机器人及智能控制技术在实现智能制造的过程中，制造系统的自动化水平代表一个国家制造业发达程度。智能控制是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。（特征：机器换人）1）数控加工设备2）工业机器人3）生产线自动化控制设备（智能控制器、智能终端、智能识别等）

工业机器人技术》》》1、工业机器人技术的概念工业机器人是一种能自动控制，可重复编程，多功能、多自由度的操作机，能搬运材料、工件或操持工具，完成各种作业。（国际标准化组织（1SO））特点：特定的机械机构一种模拟人手臂、手腕和收功能的机电一体化装置；其动作具有类似于人或其他生物的某些器官（肢体、感受等）的功能可编程，具有通用性可完成多种工作、任务，可灵活改变动作程序独立性完整的机器人系统在工作中可以不依赖人的干预拟人化，具有不同程度的智能如记忆、感知、推理、决策、学习等

工业机器人技术》》》1、工业机器人技术的概念工业机器人的主要应用场合：1）恶劣、危险的工作场合。2）特殊作业场合。3）自动化生产领域**。（智能制造的主要使用领域）

工业机器人技术》》》1、工业机器人技术的概念工业机器人的发展：美国是最早研发机器人的国家，日本是工业机器人第一大国，德国、法国、英国等也是机器人发展大国。四大家族瑞士ABB德国库卡日本安川日本发那科

工业机器人技术》》》1、工业机器人技术的概念工业机器人的发展：国内起步较晚，经过40多年的发展，我国在工业机器人基础技术和工程应用上取得了快速发展，奠定了独立自主发展机器人产业基础。国内企业沈阳新松芜湖埃夫特南京埃斯顿广州数控哈工大机器人集团哈尔滨博实国内工业机器人企业主要有：

工业机器人技术》》》2、工业机器人的组成及技术参数工业机器人是一种可以模拟人的手臂、手腕及其功能的机电一体化装置。从结构上分：机器人本体、控制器与控制系统和示教器这三大部分。从功能系统上分：执行机构、控制系统、驱动系统和传感系统四部分组成。控制器/系统示教器机器人本体

工业机器人技术》》》2、工业机器人的组成及技术参数1、执行机构（也叫操作机，由一系列连杆和关节或其他形式的运动副所组成,是完成各种作业任务的执行机构)手腕基座腰关节肩关节腰部大臂小臂手臂肘关节伺服电动机1个交流伺服电动机腕关节

工业机器人技术》》》2、工业机器人的组成及技术参数2、驱动系统（动力传动转置，向机器人各机械臂提供动力和运动的装置)电气式液压式气压式驱动方式电气驱动现代工业上用得到最多的一种电力源取用方便反应灵敏、驱动力大监控方便、控制方式灵活

工业机器人技术》》》2、工业机器人的组成及技术参数3、控制系统（工业机器人的神经中枢或控制中心，由计算机硬件、软件和一些专用电路、控制器、驱动器等构成)急停按钮主电源开关电控柜电源线示教器线缆接口外接信号线

工业机器人技术》》》2、工业机器人的组成及技术参数4、传感系统（传感器是用来检测作业对象及外界环境，将感知的信息传递给机器人控制器)触觉传感器视觉传感器听觉传感器接近觉传感器超声波传感器

工业机器人技术》》》2、工业机器人的组成及技术参数工业机器人的技术参数：（主要技术参数：自由度、定位精度和重复定位精度、分辨率、工作空间、最大运动速度和承载能力等。)自由度分辨率工作空间承载能力最大运动速度定位精度和重复定位精度工业机器人的主要技术参数

工业机器人技术》》》3、工业机器人的分类按操作机的运动特征分类（坐标特性）：01直角坐标机器人02柱面坐标机器人03球面坐标机器人04多关节型机器人05并联关节机器人

工业机器人技术》》》3、工业机器人的分类按操作机的运动特征分类（坐标特性）：01直角坐标机器人直角坐标机器人具有空间上相互垂直的多个直线移动轴，通常为3个轴，如图所示，通过直角坐标方向的3个独立自由度确定其手部的空间位置，其动作空间为一长方体。直角坐标机器人（a）示意图（b）实物图特点：结构简单、刚性好，但缺点是在机器人动作范围内，必须有沿轴线前后方向的移动空间，空间利用率较低。

工业机器人技术》》》3、工业机器人的分类按操作机的运动特征分类（坐标特性）：02柱面坐标机器人（b）实物图（a）示意图柱面坐标机器人R：手臂的径向长度θ：手臂的角位置Z：垂直方向上手臂的位置柱面坐标机器人主要由旋转基座、垂直移动和水平移动轴构成，R、θ和Z为坐标系的三个坐标，具有一个回转和两个平移自由度，其动作空间呈圆柱形。著名的Versatran机器人就是典型的柱面坐标机器人。特点：结构简单，定位精度高，空间轨迹易于求解；动作范围相对较小，设备的空间因数较低。

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