《工業(yè)機器人操作與編程（張春芝）》配套PPT課件

《工業(yè)機器人操作與編程（張春芝）》配套PPT課件,工業(yè)機器人操作與編程（張春芝）,工業(yè),機器人,操作,編程,張春芝,配套,PPT,課件 工業(yè)機器人的工業(yè)機器人的分類分類1.1.工業(yè)機器人的分類工業(yè)機器人的分類2.2.按機械結(jié)構(gòu)分類按機械結(jié)構(gòu)分類2.1串聯(lián)機器人 2.2并聯(lián)機器人3.3.按按用途分類用途分類 1 1/30/30主要內(nèi)容主要內(nèi)容主要內(nèi)容主要內(nèi)容了解工業(yè)機器人按機械結(jié)構(gòu)分類的適用領(lǐng)域。了解工業(yè)機器人按用途分類的適用領(lǐng)域。2 2/30/30工業(yè)機器人的分類工業(yè)機器人的分類工業(yè)機器人的分類工業(yè)機器人的分類機器人種類機器人種類簡要解釋簡要解釋操作型機器人操作型機器人能自動控制可重復編程，多功能，有幾個自由度，可固定或運動，用于相關(guān)自動化系統(tǒng)中程控型機器人程控型機器人按預先的要求及順序條件，依次控制機器人的機械動作示教再現(xiàn)型機器人示教再現(xiàn)型機器人通過引導或其它方式，先教會機器人動作，輸入工作程序，機器人則自動重復進行作業(yè)數(shù)控型機器人數(shù)控型機器人不必使機器人動作，通過數(shù)值、語言等對機器人進行示教，機器人根據(jù)示教后的信息進行作業(yè)感覺控制型機器人感覺控制型機器人利用傳感器獲取的信息控制機器人的動作適應(yīng)控制型機器人適應(yīng)控制型機器人機器人能適應(yīng)環(huán)境的變化，控制其自身的行動學習控制型機器人學習控制型機器人機器人能“體會”工作的經(jīng)驗，具有一定的學習功能，并將所“學”的經(jīng)驗用于工作中智能機器人智能機器人以人工智能決定其行動的機器人1 13 3/30/30以下是按照設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)（坐標形式）和用途對機器人進行分類。機械結(jié)構(gòu)（坐標形式）用途1 1工業(yè)機器人的分類工業(yè)機器人的分類工業(yè)機器人的分類工業(yè)機器人的分類4 4/30/30串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人1 1根據(jù)機械結(jié)構(gòu)（坐標形式）分類根據(jù)機械結(jié)構(gòu)（坐標形式）分類根據(jù)機械結(jié)構(gòu)（坐標形式）分類根據(jù)機械結(jié)構(gòu)（坐標形式）分類5 5/30/30串聯(lián)機器人是開式運動鏈，它是由一系列連桿通過轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)或移動關(guān)節(jié)串聯(lián)而成。關(guān)節(jié)由驅(qū)動器驅(qū)動，關(guān)節(jié)的相對運動導致連桿的運動，使手爪到達一定的位姿。串聯(lián)串聯(lián)機器人機器人2.12.1串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人6 6/30/30串聯(lián)串聯(lián)機器人機器人柱坐標機器人球坐標機器人笛卡爾坐標機器人多關(guān)節(jié)型機器人串聯(lián)機器人的機構(gòu)運動特征是用其坐標特性來描述的。串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人2.12.17 7/30/301.1.串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人柱柱坐標機器人坐標機器人當水平臂或桿架安裝在一垂直柱上，而該柱又安裝在一個旋轉(zhuǎn)基座上，這種結(jié)構(gòu)可稱為柱坐標機器人柱坐標機器人。其運動特點如下：手臂可伸縮（沿r方向）滑動架（或托板）可沿柱上下移動（z軸方向）水平臂和滑動架組合件可作為基座上的一個整體而旋轉(zhuǎn)（繞z軸）串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人2.12.18 8/30/302.2.串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人球球坐標機器人坐標機器人球坐標機器人球坐標機器人的空間位置分別由旋轉(zhuǎn)、擺動和平移3個自由度確定。由于機械和驅(qū)動連線的限制，機器人的工作包絡(luò)范圍是球體的一部分。其工作特點如下：手臂可伸出縮回范圍R，類似于可伸縮的望遠鏡套筒 在垂直面內(nèi)繞軸旋轉(zhuǎn) 在基座水平內(nèi)轉(zhuǎn)動角度為串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人2.12.19 9/30/303.3.串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人笛笛卡爾坐標機器人卡爾坐標機器人笛卡爾坐標機器人笛卡爾坐標機器人也稱為直角坐標機器人，這是一種最簡單的結(jié)構(gòu)，其機械手的連桿按線性方式移動。串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人2.12.11010/30/303.3.串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人笛笛卡爾坐標機器人卡爾坐標機器人懸臂笛卡爾式機器人懸臂笛卡爾式機器人這種機器人的機械手構(gòu)件受到約束，只在平行于笛卡爾坐標軸X、Y、Z的方向上移動串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人2.12.11111/30/303.3.串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人笛笛卡爾坐標機器人卡爾坐標機器人門形門形笛卡爾式機器人笛卡爾式機器人門形笛卡爾式機器人也稱為桁架機器人，一般在需要精確移動及負載較大的場合使用，這類機器人常常安裝在頂板（天花板）上。串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人2.12.11212/30/304.4.串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人多多關(guān)節(jié)機器人關(guān)節(jié)機器人多關(guān)節(jié)型機器人由多個旋轉(zhuǎn)和擺動機構(gòu)組合而成。純球狀平行四邊形球狀圓柱狀串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人2.12.11313/30/304.4.串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人多多關(guān)節(jié)機器人關(guān)節(jié)機器人純球狀純球狀優(yōu)點：優(yōu)點：機械臂可以夠得著機器人基座附近的地方，并越過其工作范圍內(nèi)的人和障礙物。這類結(jié)構(gòu)的機器人的工作包絡(luò)范圍大體上是球狀的。串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人2.12.11414/30/304.4.串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人多多關(guān)節(jié)機器人關(guān)節(jié)機器人平行四邊形平行四邊形球狀球狀優(yōu)點：優(yōu)點：允許關(guān)節(jié)驅(qū)動器位置靠近機器人的基座或裝在機器人的基座上。這種結(jié)構(gòu)的機器人剛度比其它大多數(shù)機械手大。缺點：缺點：平行四邊形結(jié)構(gòu)的機器人與相應(yīng)的球狀關(guān)節(jié)坐標機器人的工作范圍相比，受到較大限制。串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人2.12.11515/30/304.4.串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人多多關(guān)節(jié)機器人關(guān)節(jié)機器人圓柱狀圓柱狀優(yōu)點：優(yōu)點：機器人精密且快速。缺點：缺點：一般垂直作用范圍有限（Z方向）。串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人串聯(lián)機器人2.12.11616/30/30并聯(lián)機器人可以定義為動平臺和定平臺通過至少兩個獨立的運動鏈相連接，機構(gòu)具有兩個或兩個以上自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動的一種閉環(huán)機器人。并聯(lián)并聯(lián)機器人機器人2.22.2并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人1717/30/30并聯(lián)并聯(lián)機器人機器人兩自由度并聯(lián)機構(gòu)三自由度并聯(lián)機構(gòu)四自由度并聯(lián)機構(gòu)五自由度并聯(lián)機構(gòu)六自由度并聯(lián)機構(gòu)按照并聯(lián)機構(gòu)的自由度分類：并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人2.22.21818/30/30并聯(lián)并聯(lián)機器人機器人按照并聯(lián)機構(gòu)的自由度分類兩自由度并聯(lián)機構(gòu)兩自由度并聯(lián)機構(gòu)由5個轉(zhuǎn)動副首尾相連，5個轉(zhuǎn)動副的軸線匯交于一點（轉(zhuǎn)動中心），這種機構(gòu)的輸出參考點具有沿球面移動的2個自由度。球面2自由度5R對稱并聯(lián)機構(gòu)并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人2.22.21919/30/30并聯(lián)并聯(lián)機器人機器人按照并聯(lián)機構(gòu)的自由度分類三三自由度并聯(lián)機構(gòu)自由度并聯(lián)機構(gòu)（1）平面三自由度并聯(lián)機構(gòu)，如3-RPR機構(gòu)。（2）球面三自由度并聯(lián)機構(gòu)，如3-RRR球面機構(gòu)、3-UPS-1-S球面機構(gòu)。（3）三自由度移動并聯(lián)機構(gòu)，如Star Like并聯(lián)機構(gòu)、T阿斯并聯(lián)機構(gòu)和DELTA機構(gòu)（4）空間三自由度并聯(lián)機構(gòu)，如典型的3-RPS機構(gòu)（5）還有一類是增加輔助桿件和運動副的空間機構(gòu)，如德國漢諾威大學研制的并聯(lián)機床采用的3-UPS-1-PU球坐標式三自由度并聯(lián)機構(gòu)并聯(lián)并聯(lián)并聯(lián)并聯(lián)機器人機器人機器人機器人2.22.22020/30/30并聯(lián)并聯(lián)機器人機器人按照并聯(lián)機構(gòu)的自由度分類四四自由度并聯(lián)機構(gòu)自由度并聯(lián)機構(gòu)四自由度并聯(lián)機構(gòu)大多不是完全并聯(lián)機構(gòu)，如2-UPS-1-RRRR機構(gòu)，運動平臺通過3個支鏈與定平臺相連，有2個運動鏈是相同的，各具有1個虎克鉸U、1個移動副P，其中P和其中一個的R是驅(qū)動副，因此這種機構(gòu)不是完全并聯(lián)機構(gòu)。并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人2.22.22121/30/30并聯(lián)并聯(lián)機器人機器人按照并聯(lián)機構(gòu)的自由度分類五五自由度并聯(lián)機構(gòu)自由度并聯(lián)機構(gòu)國際上一直認為不存在全對稱五自由度并聯(lián)機器人機構(gòu)。相對而言，非對稱五自由度并聯(lián)機構(gòu)比較容易綜合。Lee和Park在1999年提出一種結(jié)構(gòu)復雜的雙層5自由度并聯(lián)機構(gòu)，Jin等在2001年綜合出具有三個移動自由度和兩個轉(zhuǎn)動自由度的非對稱5自由度并聯(lián)機構(gòu)，高峰等在2002年通過給六自由度并聯(lián)機構(gòu)添加一個五自由度約束分支的方法，綜合出兩種5自由度并聯(lián)機構(gòu)。并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人2.22.22222/30/30并聯(lián)并聯(lián)機器人機器人按照并聯(lián)機構(gòu)的自由度分類六六自由度并聯(lián)機構(gòu)自由度并聯(lián)機構(gòu)六自由度并聯(lián)機構(gòu)是并聯(lián)機器人機構(gòu)中的一大類，是國內(nèi)外學者研究的最多的并聯(lián)機構(gòu)，如圖1-14所示，為六自由度并聯(lián)機器人中的一種，它們廣泛應(yīng)用在飛行模擬器、6維力與力矩傳感器和并聯(lián)機床等領(lǐng)域。但這類機構(gòu)有很多關(guān)鍵性技術(shù)沒有或沒有完全得到解決，比如其運動學正解、動力學模型的建立以及并聯(lián)機床的精度標定等。并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人2.22.22323/30/30搬運機器人噴涂機器人焊接機器人裝配機器人工業(yè)機器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度機器人。其按用途可以分為搬運機器人、噴涂機器人、焊接機器人和裝配機器人等。根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類3 32424/30/301.1.搬運機器人搬運機器人這種機器人用途很廣，一般只需點位控制。即被搬運零件無嚴格的運動軌跡要求，只要求始點和終點位姿準確。如圖所示，為ABB IRB 6620LX工業(yè)機器人，用于機器管理和物料搬運。3 3根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類2525/30/302.2.噴涂機器人噴涂機器人這種機器人多用于噴漆生產(chǎn)線上，重復位姿精度要求不高。但由于漆霧易燃，一般采用液壓驅(qū)動或交流伺服電機驅(qū)動，如圖所示，為ABB IRB 52噴涂機器人，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)中小零部件的噴涂。3 3根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類2626/30/303.3.焊接機器人焊接機器人這是目前使用最多的一類機器人，它又可分為點焊和弧焊兩類，如圖所示為ABB IRB1410焊接工業(yè)機器人。3 3根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類2727/30/304.4.裝配機器人裝配機器人這類機器人要有較高的位姿精度，手腕具有較大的柔性。目前大多用于機電產(chǎn)品的裝配作業(yè)，如圖所示，為ABB IRB 360裝配工業(yè)機器人。3 3根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類2828/30/30總結(jié)總結(jié)總結(jié)總結(jié)通過對工業(yè)機器人的分類及功能的學習，了解工業(yè)機器人按用途分類的適用領(lǐng)域。2929/30/30THANKS!THANKS!華航科技華航科技 致真唯實致真唯實