工业机械人哪些系统组成?主要技术参数?自由度?
工业机械人12问
1、工业机械人界说及特点?
界说:机械人是一个在三维空间具有较多自由度的,并能实现诸多拟人行动和功效的
机械:而工业机械人则是在工业生产上应用的机械人。
特点:可编程、拟人化、通用性、机电一体化。
2、工业机械人有哪几个子系统组成?各自的作用是什么?
驱动系统: 使机械人运行起来的传动装置。
机械结构系统: 由机身 手臂 末端操作器 三大件 组成的一个多自由度的机械系统。
感受系统: 由内部传感器?楹屯獠看衅髂?樽槌 获取内部和外部情况状态的信息。
机械人-情况交互系统: 实现工业机械人与外部情况中的设备相互联系和协调的系统。
人-机交互系统: 是操作人员加入机械人控制与机械人进行联系的装置。
控制系统: 凭据机械人的作业指令程序以及从传感器反响回来的信号支配机械人的执行机构去完成划定的运动和功效。
3、什么是机械人的自由度?机械人位置操作需要几个自由度?姿态操作需要几个自由度?为什么?
自由度是指机械人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)的开合自由度,在三维空间中描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度,位置操作需要3个自由度(腰 肩 肘)姿态操作需要3个自由度(俯仰 偏航 侧滚)。可是工业机械人的自由度,可是工业机械人的自由度是凭据其用途而设计的可能小于6个自由度,也可能大于6个自由度。
4、工业机械人的主要技术参数有哪些?
答:自由度、重复定位精度、事情规模、Z大事情速度、承载能力。
5、机身和臂部的作用各是什么?在设计时应注意哪些问题?
答:机身是支承臂部的部件,一般实现升降回转和俯仰等运动。
机身设计时需要注意:
1)要有足够的刚度和稳定性;
2)运动要灵活,升降运动的导套长度不宜过短,制止爆发卡死现象,一般要有导向装置;
3)结构安排要合理臂部是支承腕部手部和工件的静动载荷的部件,尤其高速运动时将爆发较大的惯性力,引起攻击,影响定位的准确性。
设计臂部时要注意:
1)刚度要求高 ;
2)导向性好;
3)重量轻 ;
4)运动要平稳,定位精度要高。
其它传动系统应尽量简短以提高传动精度和效率 ;各部件安排要合理,操作维护要便当;特殊情况特殊考虑,在高温情况中应考虑热辐射的影响腐化性情况中应考虑防腐化问题。危险情况应考虑防暴问题。
6、手腕上的自由度主要起什么作用?如果要求手部能处于空间任意偏向则手腕应具有什么样的自由度?
手腕上的自由度主要是实现手部所期望的姿态。为了使手部能处于空间任意偏向,要求腕部能实现对空间三个坐标轴X Y Z的转动。即具有翻转俯仰和偏转三个自由度。
7、手部的作用和特点
机械人手部的作用:工业机械人的手部也叫末端操作器是用来握持工件或工具的部件
特点:
1)手部是一个独立的部件;
2)手部是工业机械人的末端操作器。不 与人的手部结构相同?梢跃哂惺种敢部梢圆痪哂惺种福嚎梢杂惺肿σ部梢允亲ㄓ霉ぞ;
3)手部与手腕相连处可拆卸;
4)手部的通用性比较差。
8、按握持原理手部分为几类?包括哪些具体形式?
按握持原理,手部分为两类 夹持类:包括内撑试 外夹试,平移外夹式,勾托式和弹簧式; 吸附类;磁吸式,气吸式。
9、真空式吸盘凭据事情原理可分为几类?划分简述其事情原理
按事情原理分为:
1)真空吸盘 利用真空泵抽出吸附头的空气而形成真空;
2)喷吸式吸盘 利用伯努利效应爆发负压 伯努利效应 流体速度加速时,物体与流体接触的界面上的压力会减少,反之压力会增加。借助压缩空气和真空爆发器无需专用真空泵应用广泛;
3)挤气负压式吸盘靠机械作用实现真空和释放真空 无需真空泵系统也不需要压缩空气气源经济便当但可靠性稍差。
10、液压和气压传动在操作力传动性能和控制性能方面的区别
1) 操作力 液压可获得很大的直线运动力和回转力抓取重量1000到8000N 气压可获得较小的直线运动力和回转力抓取重量小于300N。
2)传动性能 液压压缩性小传动平稳无攻击基本上无传动滞后现象反应灵敏运动速度Z达2m/s 气压压缩空气粘度小管路损失小流速大可达较高速度但高速时平稳性差攻击较严重通常汽缸50到500mm/s。
3) 控制性能 液压压力P流量Q均容易控制可无极调速通过调理PQ可较便当地控制输出功率抵达较高的定位精度(-0.5到+0.5) 气压低速不易控制难准确定位一般不做伺服控制(外洋胭脂出气压伺服机构可以实现任意定位 精度-2mm到+2mm)。
11、伺服电机和步进电机的性能有何差别?
1)控制精度差别(伺服电机控制精度由电机轴后端的旋转编码器包管,伺服电机控制精度高于步进电机);
2)低频特性差别(伺服电机运转很是平稳,纵然低速时也不会泛起振动现象,一般伺服电机低频性能好于步进电机);
3)过载能力差别(步进电机不具备过载能力,伺服电机具有较强的过载能力);
4)运行性能差别(步进电机的控制为开环控制,交流伺服驱动系统为闭环控制);
5)速度响应性能差别(交流伺服系统加速度性能较好)。
12、工业机械人Z显著的特点有以下几个:
(1)可编程。生产自动化的进一步生长是柔性启动化。工业机械人可随其事情情况变革的需要而再编程,因此它在小批量多品种具有均衡 率的柔性制造历程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统中的一个重要组成部分。
(2)拟人化。工业机械人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。别的,智能化工业机械人另有许多类似人类的“生物传感器”,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功效等。传感器提高了工业机械人对周围情况的自适应能力。
(3)通用性。除了专门设计的专用的工业机械人外,一般工业机械人在执行差别的作业任务时具有较好的通用性。好比,更换工业机械人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行差别的作业任务。
(4)工业机械技术涉及的学科相当广泛,归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机械人具有获取外部情况信息的种种传感器,并且还具有影象能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都是微电子技术的应用, 是盘算机技术的应用密切相关。因此,机械人技术的生长必将发动其他技术的生长,机械人技术的生长和应用水平也可以验证一个 科学技术和工业技术的生长水平。