機器人工作原理

    現 在 廣 泛 應 用 的 焊 接 機 器 人 都 屬 于 一 工業 機 器 人 ， 它 的 基 本 工 作 原 理 是 示 教 再 現 。 示 教也 稱 導 引 ， 即 由 用 戶 導 引 機 器 人 ， 一 步 一 步 按 實際 任 務 操 作 一 遍 ， 機 器 人 在 導 引 過 程 中 自 動 記 憶示 教 的 每 個 動 作 的 位 置 、 姿 態 、 運 動 參 數 、 工 藝參 數 等 ， 并 自 動 生 成 一 個 連 續 執 行 全 部 操 作 的 程序 。 完 成 示 教 后 ， 只 需 給 機 器 人 一 個 啟 動 命 令 ，機 器 人 將 準確 地 按 示 教 動 作 ， 一 步 一 步 完 成 全 部操 作 。 這 就 是 示 教 與 再 現 。

機器人控制器概述

機器人控制器是機器人的核心部件，它實施 機器人的全部信息處理和對機械手的運動控制。 圖40-U是控制器的工作原理圖。工業機器人控 制器大多采用二級計算機結構，虛線框內為首級計算機，它的任務是規劃和管理。機器人在示 教狀態時，接受示教系統送來的各示教點位罝和 姿態信息、運動參數和工藝參數，并通過計算把

各點的示教（關節）坐標值轉換成直角坐標值, 存人計算機內存。

3 ) 平 面 關 節 式 。 這 種 機 械 手 的 機 構 特 點 是上 下 運 動 由 直 線 運 動 構 成 ， 其 他 運 動 均 由 旋 轉 運 動 構 成 。 這 種 結 構 在 垂 直 方 向 剛 度 大 ， 水 平 方 向又 十 分 靈 活 ， 較 適 合 以 插 裝 為 主 的 裝 配 作 業 ， 所以 被 裝 配 機 器 人 廣 泛 采 用 ， 又 稱 為 SCARA型 機械 手 ， 如 圖 4 0 -8 所 示 。機 器 人 機 械 手 的 具 體 結 構 雖 然 多 種 多 樣 ， 但都 是 由 常 用 的 機 構 組 合 而 成 。 現 以 美 國 PUMA機 械 手 為 例 來 簡 述 其 內 部 機 構 ， 見 圖 4 0 - 9 。 它 是由 機 座 、 大 臂 、 小 臂 、 手 腕 四 部 分 構 成 ， 機 座 與大 臂 、 大 臂 與 小 臂 、 小 臂 與 手 腕 有 三 個 旋 轉 關節 ， 以 保 證 達 到 工 作 空 間 的 任 意 位 置 ， 手 腕 中 又 有 三 個 旋 轉 關 節 ： 腕 轉 、 腕 曲 、 腕 擺 ， 以 實 現 末端 操 作 器 的 任 意 空 間 姿 態 。 手 腕 的 端 部 為 一 法蘭 ， 以 連 接 末 端 操 作 器 。每 個 關 節 都 由 一 臺 伺 fu 電 動 機 驅 動 ，PUMA機 械 手 是 采 用 齒 輪 減 速 、 桿 傳 動 ， 但 不 同 廠 家 采用 的 機 構 不 盡 相 同 ， 減 速 機 構 常 用 的 是 幾 種 方式 ： 齒 輪 、 諧 波 減 速 器 、 滾 珠 絲 杠 、 蝸 輪 蝸 桿 和RV減 速 機 等 。 傳 動 方 式 有 ： 桿 傳 動 、 鏈 條 / 同步 帶 傳 動 、 齒 輪 傳 動 等 。 其 技 術 關 鍵 是 要 保 證 傳動 雙 向 無 間 隙 （ 即 正 反 傳 動 均 無 間 隙 ） ， 這 是 機器 人 精 度 的 機 械 保 證 ， 當 然 還 要 求 效 率 高 、 機 構緊 湊 。