機器人工作原理

    現 在 廣 泛 應 用 的 焊 接 機 器 人 都 屬 于 一 工業 機 器 人 ， 它 的 基 本 工 作 原 理 是 示 教 再 現 。 示 教也 稱 導 引 ， 即 由 用 戶 導 引 機 器 人 ， 一 步 一 步 按 實際 任 務 操 作 一 遍 ， 機 器 人 在 導 引 過 程 中 自 動 記 憶示 教 的 每 個 動 作 的 位 置 、 姿 態 、 運 動 參 數 、 工 藝參 數 等 ， 并 自 動 生 成 一 個 連 續 執 行 全 部 操 作 的 程序 。 完 成 示 教 后 ， 只 需 給 機 器 人 一 個 啟 動 命 令 ，機 器 人 將 準確 地 按 示 教 動 作 ， 一 步 一 步 完 成 全 部操 作 。 這 就 是 示 教 與 再 現 。

 全 關 節 式 工業機器人的結構及特點

     這 種 機 械 手 的 結 構 類 似 人 的 腰 部 和 手 臂 ， 其 位 置 和 姿 態 全 部 由 旋 轉 運 動 實 現 ， 圖 4 0 - 6 為 正 置 式 全 關 節 機 械 手 ， 圖 4 0 - 7 為偏 置 式 全 關 節 機 械 手 。 這 是 工 業 機 器 人 機 械 手 最 普 遍 的 結 構 形 式 。 其 特 點 是 機 構 緊 湊 ， 靈 活 性 好 ， 占 地 面 積 小 ， 工 作 空 間 大； 缺 點 是 高 精 度 控 制 難 度 大 。 偏 置 式 與 正 置 式 的 區 別 是 手 腕 關 節 置 于 小 臂 的 外 側 或 小 臂 關 節 置 于 大 臂 的 外 側 一 邊 ，以 擴 大 腕 或 手 的 活 動 范 圍 ， 但 其 運 動 學 模 型 要 復雜 一 些 。 目 舫 焊 接 機 器 人 主 要 采 用 全 關 節 式 機 械手 。

工 業 機 器 人 主 要 名 詞 術 語

1 ) 機 械 手 （ Manipulator〉 ， 也 可 稱 為 操 作機 。 具 有 和 人 臂 相 似 的 功 能 ， 可 在 空 間 抓 放 物 體

或 進 行 其 他 操 作 的 機 械 裝 置 。

2 ) 驅 動 器 （Actuator) , 將 電 能 或 流 體 能 轉換 成 機 械 能 的 動 力 裝 置 。

3 ) 末 端 操 作 器 （ End Effector) , 位 于 機 器人 腕 部 末 端 、 直 接 執 行 工 作 要 求 的 裝 置 。 如 夾 持器 、 焊 槍 、 焊 鉗 等 。

4 ) 位 姿 （Pose) , 工 業 機 器 人 末 端 操 作 器在 一定 坐 標 系 中 的 位 置 和 姿 態 。

5 ) 工 作 空 間 （ Working Space) , 工 業 機 器人 執 行 任 務 時 ， 其 腕 軸 交 點 能 在 空 間 活 動 的 范圍 。

6） 機 械 原 點 （ Mechanical Origin) , 工 業 機器 人 各 自 由 度 共 用 的 、 機 械 坐 標 系 中 的 基 準 點 。

7 ) 工 作 原 點 （ Work Origin) , 工 業 機 器 人工 作 空 間 的 基 準 點 。

8 ) 速 度 （Velocity) ， 機 器 人 在 額 定 條 件 下 ，勻 速 運 動 過 稗 中 ， 機 械 接 口 中 心 或 工 具 中 心 點 在

單 位 時 間 內 所 移 動 的 距 離 或 轉 動 的 角 度 。

9 ) 額 定 負 栽 （ Rated Load〉 ， 工 業 機 器 人 在限 定 的 操 作 條 件 下 ， 其 機 械 接 口 處 能 承 受 的 負 載 （ bao 括 末 端 操 作 器 ） ， 用 質 量 或 力 矩 表 示 。

10) 重 復 位 置 精 度 （ Pose RepeatabilUy) , 工業 機 器 人 在 同 一 條 件 下 ， 用 同 一 方 法 操 作 時 ， 重復 n次 所 測得 的 位 置 一 致 程 度 。

11) 軌 跡 重 復 精 度 （ PathRepeatabi丨 hy) , 工業 機 器 人 機 械 接 口 中 心 沿 同 一 軌 跡 跟 隨 n次 所 測得 的 軌 跡 之 間 的 一 致 程 度 。

12) 點 位 控 制 （ Point To Point Controt），控制 機 器 人 從 一 個 位 姿 到 另 一 個 位 姿 ， 其 路 徑 不限 。

13) 連 續 軌 跡 控 制 （ Continuous Path Consol) ， 控 制 機 器 人 機 械 接 口 ， 按 編 程 規 定 的 位 姿

和 速 度 ， 在規定的 軌 跡 上 運 動 。

14) 存 儲 容 雖 （ Memory Capacity) ， 計 算 機存 儲 裝 置 中 可 存 儲 的 位 置 、 順 序 、 速 度 等 信 息 的容 量 ， 通 常 用 指 令 條 數 和 位 置 點 數 或 存 儲 器 容 敢( 如 ： MByte) 來 表 示 。

15) 外 部 檢 測 功 能 （ External MeasuringAbility) , 機 器 人 所 具 備 對 外 界 物 體 狀 態 和 環 塊狀 況 等 的 檢 測 能 力 。

1 6 ) 內 部 檢 測 功 能 （ Internal Measuring Ability) ， 機 器 人 對 本 身 的 位 置 、 速 度 等 狀 態 的 檢 測能 力