干貨滿滿！工業(yè)機(jī)器人的要點(diǎn)

1、工業(yè)機(jī)器人定義及特點(diǎn)

定義：機(jī)器人是一個(gè)在三維空間具有較多自由度的，并能實(shí)現(xiàn)諸多擬人動(dòng)作和功能的機(jī)器：而工業(yè)機(jī)器人則是在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的機(jī)器人。

特點(diǎn)：可編程、擬人化、通用性、機(jī)電一體化。

 

2、工業(yè)機(jī)器人有哪幾個(gè)子系統(tǒng)組成?各自的作用是什么

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：使機(jī)器人運(yùn)行起來的傳動(dòng)裝置。

機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：由機(jī)身 手臂 末端操作器 三大件 組成的一個(gè)多自由度的機(jī)械系統(tǒng)。

感受系統(tǒng)：由內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成 獲取內(nèi)部和外部環(huán)境狀態(tài)的信息。

機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人與外部環(huán)境中的設(shè)備相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。

人-機(jī)交互系統(tǒng)：是操作人員參與機(jī)器人控制與機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)系的裝置。

控制系統(tǒng)：根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)指令程序以及從傳感器反饋回來的信號(hào)支配機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)去完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和功能。

 

3、什么是機(jī)器人的自由度

自由度是指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，不應(yīng)包括手爪(末端操作器)的開合自由度，在三維空間中描述一個(gè)物體的位置和姿態(tài)需要六個(gè)自由度，位置操作需要3個(gè)自由度(腰 肩 肘)姿態(tài)操作需要3個(gè)自由度(俯仰 偏航 側(cè)滾)。但是工業(yè)機(jī)器人的自由度，但是工業(yè)機(jī)器人的自由度是根據(jù)其用途而設(shè)計(jì)的可能小于6個(gè)自由度，也可能大于6個(gè)自由度。

 

4、工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)有哪些

自由度、重復(fù)定位精度、工作范圍、最大工作速度、承載能力。

 

5、機(jī)身和臂部的作用各是什么，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意哪些問題

機(jī)身是支承臂部的部件，一般實(shí)現(xiàn)升降回轉(zhuǎn)和俯仰等運(yùn)動(dòng)。

機(jī)身設(shè)計(jì)時(shí)需要注意：

要有足夠的剛度和穩(wěn)定性；運(yùn)動(dòng)要靈活，升降運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)套長(zhǎng)度不宜過短，避免發(fā)生卡死現(xiàn)象，一般要有導(dǎo)向裝置；構(gòu)布置要合理臂部是支承腕部手部和工件的靜動(dòng)載荷的部件，尤其高速運(yùn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生較大的慣性力，引起沖擊，影響定位的準(zhǔn)確性。

設(shè)計(jì)臂部時(shí)要注意：

剛度要求高；導(dǎo)向性好；重量輕；運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)，定位精度要高。

其它傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)盡量簡(jiǎn)短以提高傳動(dòng)精度和效率 ;各部件布置要合理，操作維護(hù)要方便;特殊情況特殊考慮，在高溫環(huán)境中應(yīng)考慮熱輻射的影響腐蝕性環(huán)境中應(yīng)考慮防腐蝕問題。危險(xiǎn)環(huán)境應(yīng)考慮防暴問題。

 

6、手腕上的自由度主要起什么作用

手腕上的自由度主要是實(shí)現(xiàn)手部所期望的姿態(tài)。為了使手部能處于空間任意方向，要求腕部能實(shí)現(xiàn)對(duì)空間三個(gè)坐標(biāo)軸XYZ的轉(zhuǎn)動(dòng)。即具有翻轉(zhuǎn)俯仰和偏轉(zhuǎn)三個(gè)自由度。

 

7、手部的作用和特點(diǎn)

機(jī)器人手部的作用：工業(yè)機(jī)器人的手部也叫末端操作器是用來握持工件或工具的部件

特點(diǎn)：

手部是一個(gè)獨(dú)立的部件；手部是工業(yè)機(jī)器人的末端操作器。不一定與人的手部結(jié)構(gòu)相同。可以具有手指也可以不具有手指：可以有手爪也可以是專用工具；手部與手腕相連處可拆卸；手部的通用性比較差。

 

8、按握持原理手部分為幾類，包括哪些具體形式

按握持原理，手部分為兩類。夾持類：包括內(nèi)撐式、外夾式、平移外夾式、勾托式和彈簧式; 吸附類：磁吸式、氣吸式。

 

9、真空式吸盤根據(jù)工作原理可分為幾類

真空吸盤：利用真空泵抽出吸附頭的空氣而形成真空。

噴吸式吸盤：利用伯努利效應(yīng)產(chǎn)生負(fù)壓，伯努利效應(yīng)：流體速度加快時(shí)，物體與流體接觸的界面上的壓力會(huì)減少，反之壓力會(huì)增加。借助壓縮空氣和真空發(fā)生器無需專用真空泵應(yīng)用廣泛。

擠氣負(fù)壓式吸盤：靠機(jī)械作用實(shí)現(xiàn)真空和釋放真空，無需真空泵系統(tǒng)也不需要壓縮空氣氣源，經(jīng)濟(jì)方便，但可靠性稍差。

 

10、液壓和氣壓傳動(dòng)在操作力、傳動(dòng)性能和控制性能方面的區(qū)別

操作力：液壓可得到很大的直線運(yùn)動(dòng)力和回轉(zhuǎn)力抓取重量1000到8000N，氣壓可得到較小的直線運(yùn)動(dòng)力和回轉(zhuǎn)力，抓取重量小于300N。

傳動(dòng)性能：液壓壓縮性小，傳動(dòng)平穩(wěn)無沖擊，基本上無傳動(dòng)滯后現(xiàn)象，反映靈敏運(yùn)動(dòng)速度最高達(dá)2m/s，氣壓壓縮空氣粘度小、管路損失小、流速大可達(dá)較高速度，但高速時(shí)平穩(wěn)性差、沖擊較嚴(yán)重，通常汽缸50到500mm/s。

控制性能：液壓壓力P流量Q均容易控制，可無極調(diào)速通過調(diào)節(jié)PQ可較方便地控制輸出，功率達(dá)到較高的定位精度(-0.5到+0.5)，氣壓低速不易控制，難準(zhǔn)確定位，一般不做伺服控制。

 

11、伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的性能有何不同

控制精度不同：伺服電機(jī)控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證，伺服電機(jī)控制精度高于步進(jìn)電機(jī)。

低頻特性不同：伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，一般伺服電機(jī)低頻性能好于步進(jìn)電機(jī)。

過載能力不同：步進(jìn)電機(jī)不具備過載能力，伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。

運(yùn)行性能不同：步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制。

速度響應(yīng)性能不同：交流伺服系統(tǒng)加速度性能較好。

 

近期資訊

工業(yè)機(jī)器人前2月累計(jì)增速創(chuàng)近年新高！

據(jù)Wind數(shù)據(jù)，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)2021年前2個(gè)月累計(jì)產(chǎn)量45433臺(tái)，同比增長(zhǎng)117.60%，遠(yuǎn)高于2020年全年的19.10%增長(zhǎng)幅度。主要原因在于，一方面，國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人2020年前2月受新冠疫情影響，大幅萎縮，同比下滑了19.40%，導(dǎo)致2021年前2個(gè)月的比較基數(shù)較低；另一方面，我國(guó)固定資產(chǎn)投資在2021年初延續(xù)了2020年的上升勢(shì)頭，也有效推動(dòng)國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量的上升。