机器人技术基础及应用 课件 项目一 认识工业机器人+任务三 初识工业机器人组成与技术指标

机器人技术基础及应用教研室：机器人技术

项目一认识工业机器人

任务三

初识工业机器人组成与技术指标目录任务工单2任务提出1任务准备3任务总结5任务实施4一、任务提出任务提出

汽车行业大量使用工业机器人进行汽车的搬运、涂胶、装配、焊接、喷涂等工艺生产。通过本次任务学习可以了解工业机器人的组成与技术指标。二、任务工单任务工单项目名称项目一

认识工业机器人任务名称任务三

初识工业机器人组成与技术指标实训场地

实训设备

学

时

班

级

学号

姓

名

工位号

知识目标（1）了解工业机器人组成。（2）了解工业机器人的技术指标。技能目标（1）能够绘制工业机器人组成框图。素质目标（1）增长见闻、关注行业；（2）安全生产、提高效率；（3）文明生产、保证质量；（4）提升自信、服务产业。任

务

内

容1.工业机器人的组成。

2.工业机器人本体的组成。

3.工业机器人控制柜的组成。

4.工业机器人的技术指标。

5.工业机器人的精度指标。

6.工业机器人的速度指标。

三、任务准备（一）思维导图三、任务准备（二）知识详解1.工业机器人的基本组成（1）机器人本体（2）控制柜（控制器与控制系统）（3）示教器（TP）三、任务准备（二）知识详解1.工业机器人的基本组成（1）机器人本体机器人本体也称为操作机，是工业机器人的工作主体，是完成各种作业的执行机构，主要由机械臂、驱动装置、传动装置以及各种内外传感器组成。三、任务准备（二）知识详解1.工业机器人的基本组成（1）机器人本体机器人本体也称为操作机。机械臂基座腰部手臂手腕驱动装置传动装置各种内外传感器三、任务准备（二）知识详解1.工业机器人的基本组成（2）控制柜（控制器与控制系统）控制柜是工业机器人的神经中枢或控制中心。计算机硬件、软件专用电路控制器驱动器三、任务准备（二）知识详解1.工业机器人的基本组成（3）示教器（TP）1）主要组成示教器是人机交互的一个接口，也称为示教盒或示教编程器。其主要组成为：液晶显示区功能按键区急停按钮出入线端口摇杆三、任务准备（二）知识详解1.工业机器人的基本组成（3）示教器（TP）2）不同品牌的示教器a.KUKA

b.ABBc.华数

d.FUNAC三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人的技术性能机器人的性能参数反映了机器人能够胜任的工作具有的最高操作性能等。工业机器人的技术参数的主要技术参数有：自由度作业范围载荷最大力矩精准度速度三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人的技术性能（1）自由度

定义：自由度(degreesoffreedom)是指工业机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不包括手爪(末端操作器)的开合自由度,它直接影响到机器人的灵活性。

应用：

三维空间中描述一个物体的位置和姿态(简称位姿)需要六个自由度。

根据其用途而设计的,常用的自由度通常不超过6个。

焊接和涂装作业机器人多为6自由度。

搬运、码垛和装配机器人多为4~6自由度。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人的技术性能（2）作业范围

定义：作业范围也成工作空间、工作区域，是指机器人做所有可达的运动时末端扫过的全部空间,是由工业机器人本体的几何形状和关节限位决定的。

实质：末端能够到达的所有点的集合,而灵巧空间为末端能够以任意姿态到达的所有点的集合,灵巧空间是可达空间的子集。

设计：机器人本体的机械结构设计是将关节分为：区域性结构和方向性结构。

区域性结构关节实现末端在空间中的定位。

方向性结构关节实现末端的姿态。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人的技术性能（3）载荷1）额定负载：额定负载是正常作业下,作用于机器人末端且不会造成机器人性能降低的最大负载。2）极限负载：极限负载是由制造厂给出的,在限定的操作条件下,能作用于机器人末端,且机器人结构不会被损坏或失效的最大负载。3）附加负载：附加负载是机器人能携带的附加于额定负载上的负载,它并不作用于机器人末端法兰接口,通常在机器人臂部上,有时则在关节结构上。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人的技术性能（4）最大力矩定义：最大力矩是保证机器人机构不受持久损伤,除惯性作用外,可连续作用于机器人末端的力矩(扭矩)。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人的技术性能（5）精准度机器人的精准度参数用来定义机器人手部的定位能力，主要包括分辨率、重复精度和定位精度。分辨率：机器人每轴或关节所能达到的最小位移增量。重复精度：在相同的运动位置命令下,机器人连续若干次运动轨迹之间的误差度量。定位精度：定位精度是指机器人末端执行器的实际位置与目标位置之间的偏差，由机械误差、控制算法与系统分辨率等部分组成。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人的技术性能（6）速度单轴速度/单关节速度：单个关节运动时机器人上某一固定点产生的速度。路径速度：沿规定路径单位时间内,机器人末端执行器安装点(腕部末端法兰中心点)或工具中心点位姿的变动。单轴加速度/单关节加速度：单个关节运动时机器人上某固定点产生的加速度。路径加速度：沿规定路径单位时间内,机器人末端执行器安装点(腕部末端法兰中心点)或工具中心点速度的变化。三、任务准备（二）知识详解2.工业机器人的技术性能（7）其他项目指标控制方式驱动方式安装方式存储容量插补功能语言转换自诊断及自保护安全保障功能四、任务实施1.填空题1.工业机器人是一种模拟手臂、

和手等功能的机电一体化装置。2.通用的工业机器人从体系结构来看，可分为

、控制柜（控制器与控制系统）、示教器（TP）三大部分。3.机器人本体也称为

，是工业机器人的工作主体，是完成各种作业的执行机构，主要由机械臂、

、传动装置以及各种内外传感器组成。4.机械臂基本由

和旋转关节组成。5.移动式机器人：基座安装在移动机构上，可分为

和无轨两种。6.驱动方式：主要有

、气压式和电力式。

四、任务实施1.填空题7.传动装置是带动机械臂产生运动，以保证末端执行器所要求的

、姿态准确和实现其运动。8.传动装置主要有谐波减速器、

、丝杠传动、链条传动和同步带传动。9.示教器是人机交互的一个接口，也称为示教盒或示教编程器，主要由

、功能按键区、

、出入线端口、摇杆等组成。10.工业机器人的技术参数的主要技术参数有

、

、

、精准度、速度等。

四、任务实施2.判断题（1）关节型机器人的机械臂是由关节连在一起的许多机械连杆的集合体。（

）（2）固定式机器人的基座直接连接在地面基础上。（

）（3）机器人执行机构中的主要运动部件，也称为主轴，主要用于改变手腕和末端执行器的空间位置。（

）（4）改变机器人末端执行器的空间姿态的轴，也称为次轴。（

）（5）驱动装置是向机器人各机械臂提供动力和运动的装置。（

）（6）控制柜是工业机器人的神经中枢或控制中心。（

）（7）示教器可以利用机器人语言进行在线编程，实现程序回放，让机器人可以按照编写好的程序完成指定的动作。（

）四、任务实施2.判断题（8）自由度（degreesoffreedom）是指工业机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，不包括手爪（末端操作器）的开合自由度，它直接影响到机器人的灵活性。（

）（9）作业范围是指机器人做所有可达的运动时末端扫过的全部空间