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工业机器人系统由三大部分六个子系统组成。三大部分是: 机械部分、传感部分、控制部分。六个子系统是: 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。下面将分述六个子系统。
工业机器人的基本组成
工业机器人三大构件
1. 驱动系统
要使机器人运行起来,就需给各个关节即每个运动自由度安置传动装置, 这就是驱动系统。驱动系统可以是液压传动、气动传动、电动传动, 或者把它们结合起来应用的综合系统; 可以直接驱动或者通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。
2. 机械结构系统
工业机器人的机械结构系统由机身、手臂、末端操作器三大件组成,构成一个多自由度的机械系统。若机身具备行走机构便构成行走机器人;若机身不具备行走及腰转机构,则构成单机器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。末端操作器是直接装在手腕上的一个重要部件,它可以是二手指或多手指的手爪,也可以是喷漆枪、焊具等作业工具。
3. 感受系统
它由内部传感器模块和外部传感器模块组成,获取内部和外部环境状态中有意义的信息。智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化的水准。人类的感受系统对感知外部世界信息是极其灵巧的。然而, 对于一些特殊的信息, 传感器比人类的感受系统更有效。
4. 机器人-环境交互系统
工业机器人环境交互系统是实现工业机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。工业机器人与外部设备集成为一个功能单元, 如加工制造单元、焊接单元、装配单元等。当然,也可以是多台机器人,多台机床或设备,多个零件存储装置等集成一个去执行复杂任务的功能单元。
5. 人-机交互系统
人-机交互系统是使操作人员参与机器人控制与机器人进行联系的装置。例如,计算机的标准终端,指令控制台,信息显示板, 险信号报警器等。归纳起来为两大类: 指令给定装置和信息显示装置。
6. 控制系统
控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。假如工业机器人不具备信息反馈特征,则为开环控制系统;若具备信息反馈特征,则为闭环控制系统。根据控制原理可分为程序控制系统,适应性控制系统和人工智能控制系统。根据控制运动的形式可分为点位控制和轨迹控制。
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