《工业机器人工程应用虚拟仿真》课件-工业机器人基础知识

工业机器人基础知识一、工业机器人概述二、工业机器人编程方式一、工业机器人概述机器人技术集中了机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等多学科的最新研究成果，代表了机电一体化的最高成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。自20世纪60年代初机器人问世以来，机器人技术经历了40多年的发展，已取得了实质性的进步和成果。在传统的制造领域，工业机器人经过诞生、成长、成熟期后，已成为不可缺少的核心自动化装备。目前世界上约有近百万台工业机器人正在各种生产现场工作:在非制造领域，上至太空舱、宇宙飞船，下至极限环境作业、日常生活服务，机器人技术的应用已拓展到社会经济发展的诸多领域。1、工业机器人的定义工业机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机，这种操作机一般具有几个关节轴，能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务。2、工业机器人系统组成工业机器人由机械系统、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。机械系统即执行机构，包括基座、臂部和腕部，大多数工业机器人有3~6个运动自由度;驱动系统主要指驱动机械系统的驱动装置，用以使执行机构产生相应的动作;控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序及从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能。典型的工业机器人系统单元3、工业机器人机械系统4、工业机器人驱动系统驱动系统主要指驱动机械系统动作的驱动装置。根据驱动源的不同，驱动系统可分为电气、液压、气压三种以及把它们结合起来应用的综合系统。其中，电气驱动系统在工业机器人中应用最为普遍，可分为步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机三种驱动形式，现在主流为交流伺服驱动形式，其结构简单、运行可靠、可频繁启、制动，且抗干扰强。驱动单元一般通过谐波减速器或RV减速器后驱动执行机构，整体结构简单紧凑。5、工业机器人控制系统机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。6、工业机器人常见种类7、工业机器人的应用工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业。工业机器人已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料行业、食品行业、木材与家具制造行业、太阳能行业等多种领域。由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产，因此其属于柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。二、工业机器人的编程方式1、示教编程示教编程是机器人最基本和最简单的编程方法，机器人示教后可以立即应用。顾名思义，就是我们通常所说的手把手示教，由人直接通过示教器控制机器人的手臂按照我们所要求的轨迹运动。优点:简单方便;不需要环境模型;示教出来的轨迹程序可直接使用。缺点:功能编辑比较困难;示教时需要占用机器人，效率低;编程的质量取决于编程者的熟练程度与经验。二、工业机器人的编程方式2、离线编程离线编程可以脱离机器人，直接在计算机上使用离线编程软件，编辑所需的轨迹程序。优点:效率高，编程时不占用机器人，机器人可进行其他工作:可预先优化操作方案和运行周期时间:控制功能中可以包括现有的