机电控制专题工业机器人.doc

"机电控制专题工业机器人" 本文主要介绍了工业机器人系统的基本构成、分类，基于学院新配置的ABB弧焊机器人，并重点介绍了六自由度伺服系统、轨迹路径的控制和规划、运动控制系统、焊缝跟踪系统以及人工智能系统。 一、工业机器人概述 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。 二、ABB弧焊机器人的构成 ABB弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产，其关键技术在于：弧焊机器人系统优化集成技术、协调控制技术、轨迹规划及精密焊缝轨迹跟踪技术。ABB工业机器人的系统结构由机器人本体、主控制柜、驱动控制柜、示教器以及RobotStudio仿真平台构成。 三、机器人轨迹规划与运动控制 机器人的轨迹规划指的是根据机器人加工任务的需要以及工艺要求，求得完成这一任务的解决方案，使机器人按照一定的运动轨迹完成指定任务。轨迹规划包括手部轨迹规划、关节轨迹规划、力的规划，即包含姿态运动和定位运动。总之机器人的工作过程就是通过规划，将期望的任务变为运动和力，在弧焊中表现为运动和弧焊参数的规划，并通过反馈环节将结果反馈到规划和控制系统。 四、伺服系统 ABB工业机器人控制系统包含运动控制装置、位置检测装置、示教相关装置、伺服系统等。伺服驱动系统构成如下图所示：首先主计算机给出指令经过轴计算机翻译指令，计算出各轴运动矢量，然后将信号传递到驱动板控制电机运动，电机通过传动齿轮箱使各轴运动到指定位置，同时反馈部分通过编码器检测电机角度，经串口测量板将位移传递到轴计算机，通过与期望位移进行比较，调整输出，以实现高精度控制。 五、结论 工业机器人的发展为生产自动化和智能化提供了有力的支持，本文介绍了机器人的基本构成、分类、ABB弧焊机器人的构成、机器人轨迹规划与运动控制、伺服系统等内容，为读者提供了一个系统的了解工业机器人的机会。