工业机器人通常用于诸如汽车制造,家用电器,食品等的工业制造中,并且可以高效地代替重复的机械工作,并且是利用自身的动力和控制能力来实现各种功能的机器。它可以由人命令或根据预先准备的程序执行。以下为工业机器人的主要组成部分。
1.主体
主体是基础,执行器包括手臂,腕部和手,有些机器人具有行走机构。工业机器人具有6个以上的自由度,手腕通常具有1到3个运动自由度。该驱动系统包括一个动力单元和一个传动机构,该传动机构使致动器产生运动。控制系统基于输入程序。驱动系统和执行器发出和控制命令信号。
2.驱动系统
根据动力来源,工业机器人的驱动系统分为三类:液压,气动和电动。根据您的需要,这三种基本类型也可以组合为复合驱动系统。这三个基本驱动系统均具有自己的特征。当前,主流是电驱动系统。
由于惯性小,大扭矩的交流和直流伺服电动机及其配套的伺服驱动器(交流逆变器,直流脉冲宽度调制器)得到了广泛使用。这种类型的系统不需要能量转换,易于使用并提供灵活的控制。大多数电动机都需要安装减速器,这是一种高精度的传动机构。
通过使用齿轮减速器将电机的转数减少到所需的转数,从而降低速度并增加扭矩,从而获得具有更大扭矩的设备。高负载时,盲目增加伺服电机的功率。这不是成本有效的,并且可以通过减速器在合适的速度范围内增加输出扭矩。
另外,在低频运行中,伺服电机易于发热和低频振动,长期重复运行无助于确保准确性和可靠性。精密齿轮电动机的存在使伺服电动机能够以适当的速度运行,在提高机体刚度的同时输出更大的扭矩。有两个主要的减速器。它是谐波减速器和RV减速器。
3.控制系统
机器人控制系统是机器人的大脑,是决定其功能和性能的主要因素。工业机器人技术工业机器人控制技术的主要任务是控制工作场所中工业机器人的运动位置,姿势和轨迹,工作顺序和运动时间。具有编程简单,软件菜单操作,人机交互界面友好,在线操作提示,使用方便的特点。
控制器系统是机器人的核心,相关的国外公司在我国也实行了严格的密封锁。随着微电子技术的***新发展,微处理器的性能逐渐提高,价格变得越来越便宜,价格也变得越来越便宜,现在市场上出现了1至2美元的32位微处理器。
具有成本效益的微处理器为机器人控制器带来了新的开发机会,从而可以开发低成本,高性能的机器人控制器。为了确保系统具有足够的计算和存储功能,当今的机器人控制器大多使用更强大的计算功能。 ARM系列,DSP系列,POWERPC系列,Intel系列等芯片。
另外,现有的通用芯片功能和性能在价格,性能,集成和接口方面不能完全满足某些机器人系统的要求,这产生了对机器人系统的SoC技术的需求。该处理器与必要的接口集成在一起,以简化系统的外围电路设计,减小系统尺寸并降低成本。
例如,Actel公司在其FPGA产品中集成了NEOS或ARM7处理器内核,以形成一个完整的SoC系统。就机器人运动控制器而言,研究主要集中在美国和日本,而美国的DELTATAU则是日本Tomori Co.Ltd。等等,有成熟的产品。运动控制器基于DSP技术,并采用基于PC的开放式结构。
4.末端执行器
末端执行器是连接到操纵器尾端一个关节的组件,通常用于固定对象,将其与其他机制连接并执行必要的任务。机器人制造通常不设计或销售末端执行器,在大多数情况下,它们仅提供简单的夹具。通常,将末端执行器安装在机器人的6轴法兰上,以在给定的环境中完成工作,例如焊接,喷漆,胶合以及装卸零件是机器人必须完成的任务。
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