什么是工業(yè)機(jī)器人

     到目前為止，機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)受到了越來越多的歡迎，并且得到了越來越多的關(guān)注。如今，許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)都已經(jīng)將工業(yè)機(jī)器人引進(jìn)到了生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中，而隨著對其進(jìn)行的改進(jìn)與優(yōu)化，其在傳統(tǒng)加工制造產(chǎn)業(yè)中的地位也變得更加重要。

     工業(yè)機(jī)器人是什么？里面到底有什么？我相信，讀過本文后，你將會有一套完整的、系統(tǒng)化的知識體系！

一、工業(yè)機(jī)器人的定義

     美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（NBS）的定義：機(jī)器人是“一種能夠進(jìn)行編程并在自動控制下執(zhí)行某些操作和移動作業(yè)任務(wù)的機(jī)械裝置”

     國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的定義：“機(jī)器人是一種自動的、位置可控的、具有編程能力的多功能機(jī)械手，這種機(jī)械手具有幾個軸，能夠借助于可編程序操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執(zhí)行種種任務(wù)”。

     我國科學(xué)家對機(jī)器人的定義是：“機(jī)器人是一種自動化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機(jī)器”。

仿生特征：對人體運(yùn)動的模仿

自動特征：工作任務(wù)的自動化

柔性特征：對作業(yè)的廣泛適用性

智能特征：對外界的感知能力

將機(jī)器人用于工業(yè)生產(chǎn)中，我們稱之為工業(yè)機(jī)器人。一般情況下，工業(yè)機(jī)器人是一種可以模擬人的手、臂的部分動作，根據(jù)預(yù)定的程序、軌跡及其他要求，實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操作工具的自動化裝置。

它的主要部件是一只堅硬的機(jī)械臂，移動速度比人類要快得多，重量也要大得多，定位也要準(zhǔn)確得多。它能根據(jù)外界輸入的信號，實(shí)現(xiàn)多種控制功能。

工業(yè)機(jī)器人是一種利用計算機(jī)進(jìn)行控制來代替人進(jìn)行工作的高度自動化系統(tǒng)，它是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

工業(yè)機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)智能化、多功能化、柔性化的自動化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，替代人工完成復(fù)雜的作業(yè)任務(wù)的重要途徑。

工業(yè)機(jī)器人的組成機(jī)

1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)：一種機(jī)械設(shè)備，它有與人類手臂類似的運(yùn)動能力，可以在空間中抓放物體或進(jìn)行其它運(yùn)動，一般由：機(jī)座，手臂，手腕和末端執(zhí)行器組成。

①末端執(zhí)行器（或稱手部）是一種可以在機(jī)械臂上直接進(jìn)行作業(yè)的機(jī)構(gòu)，可以在其上加裝爪子、工具和傳感器等。

抓取方式有機(jī)械抓取，真空吸取，液壓抓取，磁性抓取等。

一些裝在手上的特殊工具，例如焊槍，噴槍，電鉆，螺釘螺帽擰緊器等，都可以被看作專用的特殊手部。

②手腕：手腕是連接手臂和末端執(zhí)行器的部件，用以調(diào)整末端執(zhí)行器的方位和姿態(tài)。

③手臂：手臂是用來支持手腕和末端執(zhí)行器的組件。它是一種用于改變末端執(zhí)行器空間位置的動力關(guān)節(jié)和連桿。

④機(jī)座：在工業(yè)機(jī)器人中，機(jī)座是最基本的組成部分，它承擔(dān)著與之對應(yīng)的負(fù)載，分為固定式和移動式兩類。

2.控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)是機(jī)器人的主要組成部分，它指揮著機(jī)器人按照規(guī)定的程序進(jìn)行運(yùn)動，并對人們給予的指令信息（如動作順序、運(yùn)動軌跡、運(yùn)動速度等）進(jìn)行記憶，與此同時，根據(jù)其控制系統(tǒng)的信息，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照規(guī)定的要求進(jìn)行動作。

采用計算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人，控制系統(tǒng)分成決策級、策略級和執(zhí)行級三級。

決策級主要完成對工作環(huán)境的識別，對工作任務(wù)進(jìn)行建模，對工作任務(wù)進(jìn)行分類；

策略級將基本動作變?yōu)殛P(guān)節(jié)坐標(biāo)協(xié)調(diào)變化的規(guī)律，分配給各關(guān)節(jié)的伺服系統(tǒng)；

執(zhí)行級為每個關(guān)節(jié)給出伺服系統(tǒng)的具體指令。

3.驅(qū)動系統(tǒng)：驅(qū)動系統(tǒng)是一種傳輸裝置，它根據(jù)控制系統(tǒng)的命令，對信號進(jìn)行放大，從而帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。常見的傳動形式有電力傳動，液壓傳動，氣動傳動和機(jī)械傳動。一些機(jī)械臂將上述兩種傳動模式結(jié)合在一起，例如電-液傳動、氣-液傳動。

4.位置檢測系統(tǒng)

 它的主要功能是對工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動位置和狀態(tài)進(jìn)行檢測，并在任何時間將執(zhí)行系統(tǒng)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并將其跟設(shè)定的位置相對比，之后再利用控制系統(tǒng)對其進(jìn)行調(diào)節(jié)，使指定系統(tǒng)以一定的放入精度達(dá)到設(shè)定的位置狀態(tài)。常用力、位置、觸覺、視覺等傳感器。

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