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1. 机器人设计包括机械结构设计,检测传感系统设计和控制系统设计等,是
机械、电子、检测、控制和计算机技术的综合应用。
机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成。这三大部分可
分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人—环境交互系统、人机
交互系统、控制系统六个子系统.
工业机器人的主要技术参数一般都应有:自由度、定位精度、重复定位精
度、工作范围、最大工作速度、承载能力等.
4。 机器人的关节符号表示 :滑动关节用P表示;旋转关节用R表示;
球型关节用S表示.
需要六个自由度才能将物体放到空间任意指定位姿(即位置和姿态) .
少于六个自由度,机器人的能力将受到相应限制(自由度越少,限制越多).
机器人精度是指定位精度和重复定位精度.定位精度是指机器人手部实际
到达位置与目标位置之间的差异.重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同
一目标位置的能力,可以用标准偏差这个统计量来表示。它是衡量一系列误差值
的密集度,即重复度。定位精度取决于 定位方式、运动速度、控制方式、臂部刚
性、驱动方式、缓冲方式等。
工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也
叫做工作区域。因为末端操作器的形状和尺寸是多种多样的,为了真实反映机器
人的特征参数,所以是指不安装末端操作器时的工作区域。
最大工作速度通常指机器人手臂末端的最大速度。提高速度可提高工作效
率,因此提高机器人的加速减速能力 ,保证机器人加速减速过程的平稳性是非常
重要的。
承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
机器人的载荷不仅取决于负载的质量,而且还与机器人运行的速度和加速度的大
小和方向有关。为了安全起见,承载能力是指高速运行时的承载能力。通常,承载
能力不仅要考虑负载,而且还要考虑机器人末端操作器的质量.
10. 机器人总体设计的主要内容有:确定基本参数,选择运动方式,手臂配置
形式,位置检测,驱动和控制方式等.
11。 机器人总体设计步骤分以下几个部分:
(1)系统分析需要做如下分析工作:
1)明确采用机器人的目的和任务。2)分析机器人所在系统的工作环境,包括
设备兼容性等.3)认真分析系统的工作要求,确定机器人的基本功能和方
案.如机器人 的自由度数、信息的存储容量、定位精度、抓取重量……
4)进行必要的调查研究,搜集国内外的有关技术资料。
1)机器人基本参数的确定。臂力、工作节拍、工作范围、运动速度及定位精度等。
当机器人或机器手本身所能达到的定位精度有困难时,可采用辅助工夹具协助定
位的办法,即机器人实现粗定位、工夹具实现精定位。2)机器人运动形式的选
择.常见机器人的运动形式有五种:直角坐标型、圆柱坐标型、极坐标型、关节
型和SCARA型。3)拟定检测传感系统框图。选择合适的传感器,以便结构设计时
考虑安装位置。4) 确定控制系统总体方案,绘制框图.5) 机械结构设计.确定
驱动方式,选择运动部件和设计具体结构,绘制机器人总装图及主要部件零件图.
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