一、工業(yè)機器人按臂部的運動形式分為四種:
1、直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個直角坐標(biāo)移動;
2、圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作;
3、球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮;
4、關(guān)節(jié)型的臂部有多個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。
二、工業(yè)機器人按執(zhí)行機構(gòu)運動的控制機能又可分點位型和連續(xù)軌跡型。
1、點位型只控制執(zhí)行機構(gòu)由一點到另一點的準(zhǔn)確定位,適用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業(yè);
2、連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機構(gòu)按給定軌跡運動,適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。
三、工業(yè)機器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類:
1、編程輸入型是將計算機上已編好的作業(yè)程序文件,通過RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機器人控制柜。
2、示教輸入型的示教方法有兩種:
一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅(qū)動系統(tǒng),使執(zhí)行機構(gòu)按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;
另一種是由操作者直接領(lǐng)動執(zhí)行機構(gòu),按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時,工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時,控制系統(tǒng)從程序存儲器中檢出相應(yīng)信息,將指令信號傳給驅(qū)動機構(gòu),使執(zhí)行機構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動作。示教輸入程序的工業(yè)機器人稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人。
四、智能工業(yè)機器人
具有觸覺、力覺或簡單的視覺的工業(yè)機器人,能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作;如具有識別功能或更進一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能,即成為智能型工業(yè)機器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境,并自動完成更為復(fù)雜的工作。
【其他知識】
一、工業(yè)機器人作業(yè)特點
工業(yè)機器人是一種通過重復(fù)編程和自動控制,能夠完成制造過程中某些操作任務(wù)的多功能、多自由度的機電一體化自動機械裝備和系統(tǒng),它結(jié)合制造主機或生產(chǎn)線,可以組成單機或多機自動化系統(tǒng),在無人參與下,實現(xiàn)搬運、焊接、裝配和噴涂等多種生產(chǎn)作業(yè)。如圖1所示的是生產(chǎn)線上操作的工業(yè)機器人。
當(dāng)前,工業(yè)機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,在生產(chǎn)中應(yīng)用日益廣泛,已成為現(xiàn)代制造生產(chǎn)中重要的高度自動化裝備。
二、工業(yè)機器人的特點
自20世紀60年代初第一代機器人在美國問世以來,工業(yè)機器人的研制和應(yīng)用有了飛速的發(fā)展,但工業(yè)機器人最顯著的特點歸納有以下幾個。
1.可編程。生產(chǎn)自動化的進一步發(fā)展是柔性自動化。工業(yè)機器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造過程中能發(fā)揮很好的功用,是柔性制造系統(tǒng)(FMS)中的一個重要組成部分。
2.擬人化。工業(yè)機器人在機械結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業(yè)機器人還有許多類似人類的“生物傳感器”,如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。傳感器提高了工業(yè)機器人對周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力。
3.通用性。除了專門設(shè)計的專用的工業(yè)機器人外,一般工業(yè)機器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)時具有較好的通用性。比如,更換工業(yè)機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。
4.機電一體化。工業(yè)機器人技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛,但是歸納起來是機械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合——機電一體化技術(shù)。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智能,這些都和微電子技術(shù)的應(yīng)用,特別是計算機技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。因此,機器人技術(shù)的發(fā)展必將帶動其他技術(shù)的發(fā)展,機器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平也可以驗證一個國家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和水平。
三、工業(yè)機器人的組成
工業(yè)機器人系統(tǒng)由三大部分六個子系統(tǒng)組成。三大部分是:機械部分、傳感部分、控制部分。六個子系統(tǒng)是:驅(qū)動系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機器人—環(huán)境交互系統(tǒng)、人—機交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。下面將分述六個子系統(tǒng)。
1.驅(qū)動系統(tǒng)
要使機器人運行起來,就需給各個關(guān)節(jié)即每個運動自由度安置傳動裝置,這就是驅(qū)動系統(tǒng)。驅(qū)動系統(tǒng)可以是液壓傳動、氣動傳動、電動傳動,或者把它們結(jié)合起來應(yīng)用的綜合系統(tǒng);可以直接驅(qū)動或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動機構(gòu)進行間接驅(qū)動。
2.機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
工業(yè)機器人的機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是工業(yè)機器人為完成各種運動的機械部件。系統(tǒng)由骨骼(桿件)和連接它們的關(guān)節(jié)(運動副)構(gòu)成,具有多個自由度,主要包括手部、腕部、臂部、機身等部件。
?。?)手部:又稱為末端執(zhí)行器或夾持器,是工業(yè)機器人對目標(biāo)直接進行操作的部分,在手部可安裝專用的工具,如焊槍、噴槍、電鉆、電動螺釘(母)擰緊器等。
?。?)腕部:腕部是連接手部和臂部的部分,主要功能是調(diào)整手部的姿態(tài)和方位。
?。?)臂部:用以連接機身和腕部,是支撐腕部和手部的部件,由動力關(guān)節(jié)和連桿組成。用以承受工件或工具的負荷,改變工件或工具的空間位置,并將它們送至預(yù)定位置。
?。?)機身:是機器人的支撐部分,有固定式和移動式兩種。