《工業(yè)機(jī)器人操作與編程（張春芝）》配套PPT課件

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