工业机器人技术及应用第2章
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工业机器人实操与应用技巧第2章一、工业机器人的基本操作原理1.控制系统:工业机器人的控制系统主要由主控制器和控制软件组成。
主控制器是工业机器人的大脑,负责接收和传输指令、控制机器人的运动和动作。
控制软件则是控制系统的操作界面,通过软件可以对机器人进行编程和调试。
2.传感器系统:传感器系统是工业机器人的感知器官,用于感知周围环境的信息,以便机器人进行相应的动作。
常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、触觉传感器等。
视觉传感器可以用于检测工件的位置、形状和颜色,力传感器可以用于检测机器人与工件之间的力的大小和方向,触觉传感器可以用于检测机器人与工件之间的接触。
3.执行系统:执行系统是工业机器人的执行器,用于实现机器人的运动和动作。
执行系统包括机械臂、末端执行器和驱动器。
机械臂是工业机器人的主体,用于实现机器人的运动和动作。
末端执行器是机械臂的末端装置,用于进行具体的操作,如抓取、切割、焊接等。
驱动器是机械臂的动力源,用于驱动机械臂的运动。
二、工业机器人的常见操作技巧在实际应用中,工业机器人的操作需要掌握一些基本的技巧,以确保机器人的运动和动作准确、稳定、安全。
1.坐标系的设置:坐标系是机器人进行运动和动作的基准系。
在进行编程之前,需要根据实际情况设置机器人的工作坐标系和基准坐标系。
工作坐标系是机器人的工作空间,基准坐标系是机器人与工件之间的相对位置关系。
合理设置坐标系可以提高机器人的运动和定位的精度。
2.示教模式的使用:示教模式是机器人的一种编程方式,可以通过手动操作机器人的臂架和控制器,将所需的运动和动作指令记录下来,然后保存为一个程序。
示教模式的使用可以简化编程的过程,为机器人的操作提供方便。
3.轴的控制方法:工业机器人通常具有多个关节轴,不同的轴对应机器人的不同运动方向。
在进行编程时,需要根据具体操作需求选择合适的轴控制方法,如点动控制、连续控制、增量控制等。
4.程序的调试和优化:在编程完成后,需要对程序进行调试和优化。
工业机器人技术及应用知到章节测试答案智慧树2023年最新上海中侨职业技术大学第一章测试1.20世纪()年代工业机器人得到了一定的发展,出现了由小型计算机控制并由电机驱动的工业机器人。
参考答案:702.工业机器人的机械结构系统可分为哪几部分()参考答案:腰部和机座;臂部;腕部;手部3.工业机器人的感知系统由内部传感器模块和外传感器模块组成。
()参考答案:对4.直角坐标型机器人的手臂按直角坐标形式配置,即通过___个相互垂直轴线上的移动来改变手部的空间位置。
参考答案:null5.坐标型机器人的手臂按球坐标形式配置,其手臂的运动由___个直线运动2个转动所组成。
null第二章测试1.手部按其抓握原理可以分为___和___手部。
参考答案:null2.一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置,而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部。
()参考答案:对3.机器人旋转传动机构包括:___、___和___等。
参考答案:null4.回转与俯仰型机器人的机身主要由实现手臂___和___运动的部件组成。
参考答案:null5.单自由度回转运动手腕的回转角度受限制,一般小于360°。
()对第三章测试1.刚体上任意两点的连线在平动中是平行且相等的。
()参考答案:对2.一个中心位于参考坐标系原点的坐标系由三个向量表示,通常着三个向量相互垂直。
()参考答案:对3.单位向量的长度不确定。
()参考答案:错4.两个向量不能进行乘法运算。
()参考答案:错5.在三维空间中,若给定了某刚体上某一点的位置和刚体的姿态,则这个刚体在空间中的位姿也就确定了。
()对第四章测试1.测量角速度的传感器有()参考答案:旋转编码器2.机器人测距传感器不包括()。
参考答案:STM3.对工业机器人进行示教时,同时对速度、位置、操作顺序等进行示教方式是()参考答案:集中示教4.机器人按照控制方式可分为()。
参考答案:连续轨迹控制方式;力(力矩)控制方式;点位控制方式;智能控制方式5.分布式控制系统的优点不包括()控制系统的危险性较高第五章测试1.()是第三代机器人的重要标志。
第一章课后习题1、工业机器人定义:是机器人的一种,由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间内完成各种作业的机电一体化的自动化生产设备。
2、工业机器人应用场合及其特点:①恶劣工作环境及危险工作(有害健康并可能危及生命,或不安全因素大不宜于人去从事的作业)②特殊作业场合和极限作业(对人类力所不及的作业)③自动化生产领域(早期工业机器人再生产主要用于上下料、点焊和喷漆,随柔性自动化出现扮演更重要角色)3、说明工业机器人的基本组成及各部分之间的关系。
答:工业机器人由三大部分六个子系统组成。
三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。
六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人—环境交互系统、人机交互系统和控制系统。
关系由右图表明:4、简述工业机器人各参数的定义:自由度、重复定位精度、工 作范围、工作速度、承载能力。
答:自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)的开合自由度。
重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力,可以用标准偏差这个统计量来表示,它是衡量一列误差值的密集度(即重复度)。
工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也叫工作区域。
工作速度一般指工作时的最大稳定速度。
承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
承载能力不仅指负载,而且还包括了机器人末端操作器的质量。
5、按坐标形式分类及特点:①直角坐标型(这种机器人在x、y、z轴上的运动是独立的, 运动方程可独立处理, 且方程是线性的, 因此, 很容易通过计算机控制实现; 它可以两端支撑, 对于给定的结构长度, 刚性最大; 它的精度和位置分辨率不随工作场合而变化, 容易达到高精度。
但它的操作范围小,手臂收缩的同时又向相反的方向伸出, 即妨碍工作, 且占地面积大, 运动速度低, 密封性不好。
工作范围是立方体型)②圆柱坐标型(这种机器人可以绕中心轴旋转一个角,工作范围可以扩大,且计算简单; 直线部分可采用液压驱动,可输出较大的动力; 能够伸入型腔式机器内部。
《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。
第一章绪论1.1 什么是工业机器人1.2 为何发展工业机器人1.3 工业机器人发展概况1.3.1 工业机器人的诞生1.3.2 工业机器人的发展1.4 工业机器人的分类及应用1.4.1 工业机器人的分类1.4.2 工业机器人的应用学习目标*掌握工业机器人的定义*了解工业机器人的发展事由和历程*熟悉工业机器人的常见分类及其行业应用导入案例富士康“百万机器人”上岗折射中国制造业升级2011 年,富士康 CEO 郭台铭表示,希望到 2012 年底装配 30 万台机器人,到2014 年装配 100 万台,要在 5 到 10 年数年内通过自动化消除简单重复性的工序。
机器人的投产使用,可将目前的人力资源转移到具备更高附加值的岗位上,这也符合将我国“人口红利”转为“人才红利”的大目标。
这一工业机器人的井喷潮涌,何时会蔓延到“中国制造”的每一个工厂、每一条生产线、每一个工序、每一个工位上,将为“中国制造”的转型提“智”做出何等贡献?我们对此充满期待。
课堂认知1.1 什么是工业机器人机器人涉及到人的概念,成为一个难以回答的哲学问题。
美国:一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的,通过程序动作来执行种种任务的,并具有编程能力的多功能操作机。
日本: 一种带有存储器件和末端操作器的通用机械,它能够通过自动化的动作替代人类劳动。
中国: 一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或者生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器。
ISO一种能自动控制,可重复编程,多功能、多自由度的操作机,能搬运材料、工件或操持工具来完成各种作业。
广义地说:工业机器人是一种在计算机控制下的可编程的自动机器。
它具有四个基本特征:①特定的机械机构②通用性③不同程度的智能④独立性1.2 为何发展机器人让机器人替人类干那些人不愿干、干不了、干不好的工作。
ABB 给出十大投资机器人的理由:第一,降低运营成本;第二,提升产品质量与一致性;第三,改善员工的工作环境;第四,扩大产能;第五,增强生产的柔性;第六,减少原料浪费,提高成品率;第七,满足安全法规,改善生产安全条件;第八,减少人员流动,缓解招聘技术工人的压力;第九,降低投资成本,提高生产效率;最后一点,节约宝贵的生产空间。
工业机器人技术及应用智慧树知到课后章节答案2023年下黑龙江职业学院黑龙江职业学院绪论单元测试1.()被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造水平的重要标志。
答案:机器人第一章测试1.日本人发明了世界上第一台工业机器人。
答案:错2.世界上工业机器人的四大家族是日本的安川电机、发那科、德国的库卡、瑞士的ABB。
答案:对3.自工业机器人诞生以来,汽车行业一直是其主要应用领域。
答案:对4.机器人涵盖非常广泛,如无人机、无人驾驶汽车、火星车等都可以归类为机器人。
答案:对5.当下,最先进的机器人,其活动能力和智能已经超过人类。
答案:错6.robot是由捷克文robota意为()衍生而来的。
答案:农奴、苦力7.机器人学术界一直将()作为机器人开发的准则。
答案:机器人学三原则8.()德沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。
答案:美国9.现有的工业机器人大多采用()这种示教方式。
答案:示教再现10.工业机器人比较统一的定义是ISO采纳的( )的定义:一种可以反复编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或者为了执行不同的任务而具有可改变的和可编程的动作的专门系统。
答案:美国机器人协会第二章测试1.按机器人的驱动方式分类,将机器人分为()。
答案:气动式机器人、液动式机器人和电动式机器人2.直角坐标系机器人、圆柱坐标机器人、极坐标型机器人、平面关节机器人和多关节机器人属于按()分类答案:机器人的坐标系统3.机器人系统三大部分包括()。
答案:传感部分;机械部分;控制部分4.机器人关节的种类有()。
答案:球关节;圆柱关节;回转关节;移动关节5.下面的机器人结构简图中属于()轴机器人。
答案:46.自由度是指描述物体运动所需要的独立坐标数。
答案:对7.工作空间又称工作范围、工作区域是指机器人末端执行器运动描述参考点所能达到的空间点的集合,一般用水平面和垂直面的投影表示。
第二章机器人基础知识2.3工业机器人运动学(一)【内容提要】本课主要学习工业机器人技术的运动学基础知识,涉及机器人正逆运动学的概念、平面二连杆机器人的运动学、以及机器人一般运动学的数学基础(位姿描述、齐次变换及运算)。
知识要点:✓机器人正逆运动学概念✓平面二连杆机器人的正逆运动学✓机器人的位姿描述✓齐次变换及运算重点:✓掌握机器人正逆运动学概念✓掌握平面二连杆机器人的正逆运动学✓理解机器人的位姿描述和齐次变换✓掌握齐次变换及运算难点:✓机器人的位姿描述、齐次变换及运算关键字:✓机器人正逆运动学、平面二连杆机器人、位姿描述、齐次变换及运算【本课内容相关资料】2.3机器人运动学从机构学的角度看,机器人可以看成开式运动链结构,由一系列连杆通转动或移动关节串联而成。
机器人运动学研究的是机器人各关节运动的几何关系,具体而言是各连杆之间的位移关系、速度关系和加速度关系。
本节仅研究位移关系,重点是研究手部相对于机座的位姿与各连杆之间的相互关系。
“位姿”是“位置和姿态”的简称。
工业机器人手部相对于机座的位姿与工业机器人各连杆之间的相互关系直接相关。
为了便于数学上的分析,一般将连杆和关节按空间顺序进行编号。
同时,选定一个与机座固联的坐标系,称为固定坐标系,并为每一个连杆(包括手部)选定一个与之固联的坐标系,称为连杆坐标系。
一般把机座也视为一个连杆,即零号连杆。
这样,连杆之间的相互关系可以用连杆坐标系之间的相互关系来描述。
工业机器人手部相对机座的位姿就是固联在手部的坐标系相对固定坐标系的位姿。
这样,就可以将“手部相对于机座的位姿”这样一个物理问题转化为一个数学问题,即,得到了工业机器人的运动学数学模型,便于用计算机进行分析计算。
工业机器人运动学主要包括正向运动学和反向运动学两类问题。
正向运动学是在已知各个关节变量的前提下,解决如何建立工业机器人运动学方程,以及如何求解手部相对固定坐标系位姿的问题。
反向运动学则是在已知手部要到达目标位姿的前提下,解决如何求出关节变量的问题。
工业机器人及应用习题集第一章:概论一、选择题1、机器人(Robot)一词源于()。
A、英语 B 、德语C、法语D、捷克语2、提出“机器人三原则”的是()。
A、物理学家B、哲学家C、科幻小说家D、社会学家3、世界上第一台真正意义上的机器人诞生于()。
A、1952年,美国 B 、1959年,美国C、1959年,日本D、1952年,德国4、目前,大多数工业机器人使用的是()机器人技术。
A、第一代B、第二代C、第三代D、第四代5、根据机器人的应用环境,机器人一般分为()两类。
A、关节型机器人和并联型机器人B 、工业机器人和服务机器人C、示教再现机器人和智能机器人D、顺序控制和轨迹控制机器人6 根据工业机器人的功能与用途,目前主要有()几类。
A、加工类 B 、装配类 C 、搬运类 D 、包装类7 以下属于加工类工业机器人的是()。
A 、焊接机器人B 、装卸机器人C 、涂装机器人D 、包装机器人8 以下属于装配类工业机器人的是()。
A、焊接机器人 B 、涂装机器人C 、分拣机器人D 、包装机器人9 以下属于服务机器人的是()。
A、家庭清洗机器人B、军事机器人C 、医疗机器人D 、场地机器人10 月兔号月球探测器、好奇号火星探测器属于()的一种。
A、工业机器人B、军事机器人C 、医疗机器人D、场地机器人11 美国的E-2D“鹰眼”预警机属于()的一种。
A 、工业机器人B、军事机器人C 、医疗机器人D、场地机器人12 目前全球工业机器人产销量最大的生产企业是()。
A、ABBB、YASKAWAC、FANUCD、KUKA13、日本最早的生产工业机器人的企业是()。
A、KAWASAKIB、YASKAWAC、FANUCD、DAIHEN14.目前,工业机器人年销量最大的国家是()。
A、美国B、德国C、日本D、中国15.目前工业人机器人使用量最大的行业是()。
A 、电子电气工业B、汽车制造业C、金属制品及加工D、食品和饮料业二、简答题1、简述第一、二、三代机器人的组成、性能等方面的区别。
第二章工业机器人的机械结构和运动控制章节目录工业机器人的系统组成操作机控制器示教器工业机器人的技术指标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工业机器人的运动控制机器人运动学问题机器人的点位运动…机器人的位置控制课前回顾何为工业机器人?工业机器人具有几个显著特点,分别是什么?工业机器人的常见分类有哪些,简述其行业应用。
学习目标认知目标*熟悉工业机器人的常见技术指标*掌握工业机器人的机构组成及各部分的功能*了解工业机器人的运动控制能力目标*能够正确识别工业机器人的基本组成*能够正确判别工业机器人的点位运动和连续路径运动导入案例国产机器人竞争力缺失关键技术是瓶颈众所周知,中国机器人产业由于先天因素,在单体与核心零部件仍然落后于日、美、韩等发达国家。
虽然中国机器人产业经过 30 年的发展,形成了较为完善的产业基础,但与发达国家相比,仍存在较大差距,产业基础依然薄弱,关键零部件严重依赖进口。
整个机器人产业链主要分为上游核心零部件(主要是机器人三大核心零部件——伺服电机、减速器和控制系统,相当于机器人的“大脑”)、中游机器人本体(机器人的“身体”)和下游系统集成商(国内 95% 的企业都集中在这个环节上)三个层面。
课堂认知工业机器人的系统组成第一代工业机器人主要由以下几部分组成:操作机、控制器和示教器。
对于第二代及第三代工业机器人还包括感知系统和分析决策系统,它们分别由传感器及软件实现。
工业机器人系统组成操作机操作机(或称机器人本体)是工业机器人的机械主体,是用来完成各种作业的执行机构。
它主要由机械臂、驱动装置、传动单元及内部传感器等部分组成。
关节型机器人操作机基本构造机器人操作机最后一个轴的机械接口通常为一连接法兰,可接装不同的机械操作装置,如夹紧爪、吸盘、焊枪等。
(1) 机械臂关节型工业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。
实质上是一个拟人手臂的空间开链式机构,一端固定在基座上,另一端可自由运动,由关节 - 连杆结构所构成的机械臂大体可分为基座、腰部、臂部(大臂和小臂)和手腕 4 部分。