工业机器人技术及应用(教案)2-工业机器人的机械结构和运动控制.docx

第二章工业机器人的机械结构和运动控制
「（曲柄轴）、转臂轴承、摆线轮（RV齿轮）、针齿、刚性盘与输出盘等零部件组成。具有较高的疲劳强度和刚度以及较长的寿命，回差精度稳定，高精度机器人传动多采用RV减速器。
，是决定机器人功能和性能的主要因素，也是机器人系统中更新和发展最快的部分，其基本功能有：
示教功能、记忆功能、位置伺服功能、坐标设定功能、与外围设备联系功能、传感器接口、故障诊断安全保护功能等。
依据控制系统的开放程度，机器人控制器分3类：封闭型、开放型和混合型。目前基本上都是封闭型系统（如日系机器人）或混合型系统（如欧系机器人）。
按计算机结构、控制方式和控制算法的处理方法，机器人控制器乂可分为集中式控制和分布式控制两种方式。
（1）集中式控制器优点：硬件成本较低，便于信息的采集和分析，易于实现系统的最优控制，整体性与协调性较好，基于PC的系统硬件扩展较为方便。
缺点：系统控制缺乏灵活性，控制危险容易集中，一旦出现故障，其影响面广，后果严重；大量数据计算，会降低系统实时性，系统对多任务的响应能力也会与系统的实时性相冲突；系统连线复杂，会降低系统的可靠性。
a）单独接口卡驱动b）多轴运动控制卡驱动
集中式机器人控制器结构
（2）分布式控制器主要思想为“分散控制，集中管理”，为一个开放、实时、精确的机器人控制系统。分布式系统中常采用两级控制方式，由上位机和下位机组成。
优点：系统灵活性好，控制系统的危险性降低，采用多处理器的分散控制，有利于系统功能的并行执行，提高系统的处理效率，缩短响应时间。
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分布式机器人控制器结构
（卜
，主要山液晶屏幕和操作按键组成。可山操作者手持移动。它是机器人的人机交互接口，机器人的所有操作基本上都是通过它来完成的。示教器实质上就是一个专用的智能终端。
示教时的数据流关系
。一般都有：自由度、工作空间、额定负载、最大工作度速和工作精度等。
自由度:物体能够对坐标系进行独立运动的数目，末端执行器的动作不包括在内。
通常作为机器人的技术指标，反映机器人动作的灵活性，可用轴的直线移动、摆动或旋转动作的数目来表示，目前，焊接和涂装作业机器人多为6或7自由度，而搬运、码垛和装配机器人多为4~6自由度。
额定负载：也称持重。正常操作条件下，作用于机器人手腕末端，不会使机器人性能降低的最大我荷，目前，.
工作精度：机器人的工作精度主要指定位精度和重复定位精度。定位精度（也称绝对精度）是指机器人末端执行器实际到达位置与目标位置之间的差异。重复定位精度（简称重复精度）是指机器人重复定位其末端执行器于同一目标位置的能力，U前，。依据作业任务和末端持重不同，机器人重复精度亦不同O工业机器人典型行业应用的工作精度
作业任务
额定负载（kg）
重复定位精度
（mm）
LAh
搬运
5-200
±~±
码垛
50-800
±
点焊
50-350
±~±
孤焊
3~20
~±
喷涂
5~20

2~5
+*±
装配
6-10
±*±
10-20
*
|HJ也杯」.作氾围、，共于腕参专原J
掠过的空间，常用图形表示。目前，。
最大工作速度在各轴联动情况下，机器人手腕中心所能达到的最大线速度。这在生产中是影响生产效率的重要指标。
a）垂直申联多美节机器MOTOMANMH3Fb）水平串联多美节机器人MOTOMAN
MPP3S
Iez
MYS650L
c）并联多关节机器人MOTOMAN
不同本体结构YASKAWA机器人I：「，始端连杆就是机器人的基座，末端连杆与工具相连，相邻连杆之间用一个关节（轴）连接在一起。
对于一个6自由度