工业机器人技术及应用第5章
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第五章机器人驱动系统5.1机器人驱动系统概述【内容提要】本课主要学习机器人驱动系统的主要几个指标:驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构。
知识要点:✓机器人的驱动方式✓机器人的驱动元件✓机器人的传动机构✓机器人的制动机构重点:✓机器人的驱动方式✓机器人的驱动元件难点:✓机器人的传动机构关键字:✓驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构【本课内容】【内容提要】本章主要介绍机器人的驱动系统。
内容包括机器人的直接与间接驱动方式,液压、气压、电动驱动元件与特点,驱动机构与传动机构,制动器;液压系统组成与工作原理,液压系统的主要设各;气压系统组咸与王作原理,气压系统的主要设备;直流电动机与直流伺服电动机的结构原理与参数,交流电动机与交流伺服电动机的结构原理与参数,步进电动机的结构原理与参数,直线步进电动机简介。
学习完本章的内容后,学生应能够;了解机器人的驱动方式,掌握不同类型机器人驱动元件的性能与特点,熟悉驱动机构、传动机构及其传动方式的图例与特点,了解制动器的基本功能;能够熟练地分析实际机器人的驱动机构、驱动方式与制动原理,能够绘制出传动原理图。
掌握机器人的液压驱动系统的组成,熟悉液压驱动系统主要设备的工作机理;能够分析液压驱动系统的流程,能够找出液压驱动系统的故障环节。
掌握机器人的气压驱动系统的组成,熟悉气压驱动系统主要设备的工作机理;能够分析气压驱动系统的流程,能够找出气压驱动系统的故障环节。
了解伺服系统与伺服电动机的要点,掌握直流电动机与直流伺服电动机的结构原理与参数,掌握交流电动机与交流伺服电动机的结构原理与参数,掌握步进电动机的结构原理与参数;能够分析电动机驱动系统的工作特性,能够找出电动机驱动系统的控制要点。
5.1机器人驱动系统概述机器人是运动的,各个部位都需要能源和动力,因此设计和选择良好的驱动系统是非常重要的.本节主要介绍机器人驱动系统的主要几个指标;驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构。
第五章搬运机器人及其操作应用5.1 搬运机器人的分类及特点5.2 搬运机器人的系统组成5.3 搬运机器人的作业示教5.3.1 冷加工搬运机器人5.3.2 热加工搬运机器人学习目标导入案例课堂认知扩展与提高本章小结思考练习5.4 搬运机器人的周边设备5.4.1 周边设备5.4.1 周边设备课前回顾如何使用在线示教方式进行工业机器人任务编程?如何进行工业机器人离线作业示教再现?学习目标认知目标了解搬运机器人的分类及特点掌握搬运机器人的系统组成及其功能熟悉搬运机器人作业示教的基本流程熟悉搬运机器人的周边设备与布局能力目标能够识别搬运机器人工作站基本构成能够进行搬运机器人的简单作业示教导入案例机器人助力机床上下料,国产高效智能压铸装备研制成功智能压铸岛是以压铸机为核心设备构成的一组智能化生产单元,以无人化生产管理方式自动完成从原材料到合格铸件成品间的工艺生产流程,实现压铸生产的程序化、数字化和远程控制。
高效智能压铸岛以压铸机为核心,配备 3-10 个机器人和多部 AGV 小车,集成多个控制系统、伺服系统、检测系统于一体,包括铝液智能熔化系统、伺服定量浇注系统、炉料回收系统、智能熔体含气量检测系统、真空压铸系统自动模温机、自动三维伺服喷涂机械手、耐高温抗腐蚀的装件取件机器人、镶嵌自动快速加热和均温装置、自动型芯冷却系统、自动余料去除及飞边清理装置、大型精密压铸模具、输送带、冷却装置、在线智能检测系统、激光打标机、智能转运小车、压铸生产信息化管理系统、嵌入式专用控制器、压铸专家系统等设备和系统。
课堂认知5.1 搬运机器人的分类及特点搬运机器人具有通用性强、工作稳定的优点,且操作简便、功能丰富,逐渐向第三代智能机器人发展,其主要优点有。
动作稳定和提高搬运准确性。
提高生产效率,解放繁重体力劳动,实现“无人”或“少人”生产。
改善工人劳作条件,摆脱有毒、有害环境。
柔性高、适应性强,可实现多形状、不规则物料搬运。
定位准确,保证批量一致性。
国家开放大学《机器人技术及应用》章节测试参考答案第一章机器人技术与应用一、判断1.机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置。
(√)2.19世纪60年代和20世纪70年代是机器人发展最快、最好的时期,这期间的各项研究发明有效地推动了机器人技术的发展和推广。
(×)3.对于机器人如何分类,国际上没有制定统一的标准,有的按负载量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按结构分,有的按应用领域分。
(√)4.所谓特种机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。
(×)5.机器人机械本体结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动,而大多数机器人是基于开环控制原理进行的。
(×)6.机器人各关节伺服驱动的指令值由主计算机计算后,在各采样周期给出,由主计算机根据示教点参考坐标的空间位置、方位及速度,通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。
(√)7.为了与周边系统及相应操作进行联系与应答,机器人还应有各种通信接口和人机通信装置。
(√)8.轮式机器人对于沟壑、台阶等障碍的通过能力较高。
(×)9.为提高轮式移动机器人的移动能力,研究者设计出了可实现原地转的全向轮。
(√)10.履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的,是一类具有良好越障能力的移动机构,对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。
(√)11.腿式(也称步行或者足式)机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。
(√)12.机器人定义的标准是统一的,不同国家、不同领域的学者给出的机器人定义都是相同的。
(×)13.球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳,通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。
(√)14.可编程机器人可以根据操作员所编的程序,完成一些简单的重复性操作,目前在工业界已不再应用。
(×)15.感知机器人,即自适应机器人,它是在第一代机器人的基础上发展起来的,具有不同程度的“感知”能力。
《工业机器人技术基础及其应用》(戴凤智,乔栋主编)的每章思考与练习题及其参考答案第1章工业机器人概述1.机器人系统由哪四部分组成?答:(教材第2页)机器人系统由以下四部分组成:机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统。
2.工业机器人有哪些基本特点?答:(教材第3页)工业机器人主要有以下三个基本特点:可编程、拟人化、通用性。
3.工业机器人的传感部分有哪些子系统组成?答:(教材第12页)机器人的传感部分相当于人类的五官,机器人可以通过传感部分来感觉自身和外部环境状况,帮助机器人工作更加精确。
工业机器人的传感部分主要分为两个子系统:感受(传感)系统、机器人与环境交互系统。
4.工业机器人的机械部分有哪些子系统组成?答:(教材第11页)机械部分是机器人的硬件组成,也称为机器人的本体。
工业机器人的机械部分主要分为两个子系统:驱动系统、机械结构系统。
5.工业机器人的控制部分有哪些子系统组成?答:(教材第11页)控制部分相当于机器人的大脑,可以直接或者通过人工对机器人的动作进行控制。
工业机器人的控制部分分为两个子系统:人机交互系统、控制系统。
6.工业机器人一般有哪些主要技术指标?答:(教材第12页)工业机器人的技术指标是机器人生产厂商在产品供货时所提供的技术数据,反映了机器人的适用范围和工作性能,是选择机器人时必须考虑的问题。
工业机器人的主要技术指标一般包括:自由度、工作精度、工作范围、额定负载、最大工作速度等。
7.工业机器人是如何进行分类的?答:(教材第14页)工业机器人的分类方法有很多,本书主要介绍了以下三种分类方法。
(1)按机械结构可以分为串联机器人和并联机器人。
(2)按机器人的机构特性可以分为直角坐标机器人、柱面坐标机器人、球面坐标机器人、多关节坐标机器人。
(3)按程序输入方式可以分为编程输入型机器人、示教输入型机器人。
第2章工业机器人的机械结构系统和驱动系统1.工业机器人的机械系统有哪三部分组成?答:(教材第22页)工业机器人的机械系统由手部、手臂、基座三部分组成。