工业机器人技术基础5.6工业机器人的驱动装置-液压驱动(3)

《工业机器人技术基础》课程标准课程编码：15（HoO43课程类别：专业方向课适用专业：工业机器人技术专业参考学时：72学时编写执笔人及编写日期：周诚计2020.8审定负责人及审定日期：王晓明2020.8一、课程定位1、课程在专业培养中的定位及作用《工业机器人技术基础》是工业机器人技术专业课程体系中的职业基础课程之一，是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容，是学生职业发展中第一门与工业机器人直接关联的基础课程。

是在科学分析确定学校办学定位、明确我们系部工业机器人技术专业发展方向的前提下，通过对工业机器人技术职业与职业岗位进行整体化的调研与分析形成的一门具有很强的综合性的专业基础课程。

2、本课程与其它课程的关系表1前导、后续课程一览表（一）课程设计理念本课程按照职业能力发展的阶段确定相应的典型工作任务按照从初级工到专家的发展顺序，来设置相应的课程内容，从单一机器人的操作，到机器人工作站的整体把握。

全部课程都安排在机器人实训室上课，每一个项目都有实践环节，每一次的学习过程就是工作的过程，并且在实践操作中注意培养学生的安全生产、规范操作意识、团队合作意识,每一次的考核评价都有相关内容，这种职业素质是在任何企业工作都应具备的。

采用行为引导型教学法根据项目任务通过视频、图像、实训设备等，使学生了解工业机器人在各种场合的应用。

对于机器人的工业应用着重讲解其各种结构形式及应用场合，通过该项目使学生对机器人学科有全面认识，提高学生的学习兴趣，并结合离线编程仿真软件完成虚拟机器人的加载和控制。

(二)课程设计整体思路掌握工业机器人的工作原理和结构知识，掌握六自由度工业机器人的特点及其相关参数知识，能使学生掌握机器人机构设计、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。

机器人是典型的机电一体化装置，它不是机械、电子的简单组合，而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合，通过这门课的学习，使学生对机器人有一个全面、深入的认识，培养学生综合运用所学基础理论和专业知识进行创新设计的能力，并相应的掌握一些实用工业机器人控制及规划和编程方法。

xxxxxxxxx职业学院xxxxxx学年第xx学期期末考试《工业机器人技术基础》课程试卷C卷（适用于工业机器人技术专业）考试形式：闭卷答题时间：90 分钟题号一二三四五总分核分人题分复查人得分一、填空题（1～10题，每空1分，共20分）1．工业机器人是由仿生机械结构、电动机、减速机和控制系统组成的，用于从事工业生产，能够自动执行工作指令的机械装置。

2. 目前，国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。

日系中主要有安川、OTC、松下和发那科。

欧系中主要有德国的KUKA 、CLOOS、瑞士的ABB 、意大利的COMAU，英国的Autotech Robotics。

3. 按作业任务的不同，工业机器人通常可以分为焊接、搬运、装配、码垛、喷涂等类型机器。

4．机器人运动学是研究末端执行器的位置和姿态与关节变量之间的关系，而与产生该位姿所需的力或力矩无关。

5. 在机器人学科里经常用考坐标系和关节坐标系来描述空间机器人的位姿。

6. 机器人臂部是为了让机器人的末端执行器达到任务所要求的位置。

机器人腕部是臂部和手部的连接部件，起支承手部和改变手部姿态的作用。

7. 夹钳式是工业机器人最常用的一种手部形式。

夹钳式一般由手指、驱动装置、传动机构和支架等组成。

8. 目前应用于工业机器人的减速器产品主要有三类，分别是谐波减速器、RV减速器和摆线针轮减速器三大类。

9. 机器人控制系统按其控制方式可分为集中控制系统、主从控制系统、分散控制系统。

10. 机器人语言系统包括三个基本状态：监控状态、编辑状态、执行状态。

二、选择题（11～20题，每小题2分，共20分）11．（ A ）是指机器人末端执行器的实际位置和目标位置之间的偏差，由机械误差、控制算法与系统分辨率等部分组成。

A. 定位精度B. 作业范围C. 重复定位精度D. 承载能力12．下列所述的（B ）项为水平多关节机器人。

A. VersatranB. SCARAC. UnimateD. PUMA56213. 刚体在三维空间中的位姿可用（ C ）来描述。

工业机器人三大驱动系统你知道吗机器人直接示教法介绍[导读]小编将为大家带来工业机器人驱动系统以及机器人示教方法中的直接示教法的相关介绍，详细内容请看下文。

一直以来，机器人都是大家的关注焦点之一。

因此针对大家的兴趣点所在，小编将为大家带来工业机器人驱动系统以及机器人示教方法中的直接示教法的相关介绍，详细内容请看下文。

一、工业机器人的驱动系统工业机器人的驱动系统根据动力源可分为三类：液压、气动和电动。

这三种基本驱动系统中的每一个都有其自己的特性，并且可以根据实际应用组合为复合驱动系统。

(一)液压驱动系统液压技术是一种相对成熟的技术，具有功率大、力(或力矩)大、惯性比大、响应速度快、易于实现直接驱动的特点。

所以，适用于承载能力大，惯性大且在焊接环境中工作的机器人。

但是，液压系统需要能量转换(电能转换为液压能)。

在大多数情况下，速度控制采用节流速度调节，其效率低于电驱动系统。

液压系统的液体污泥会污染环境，工作噪音会很高。

由于这些缺点，近年来，负载为100 kg或更少的机器人经常被电气系统取代。

(二)气动驱动系统气动驱动系统具有速度快、系统结构简单、维护方便、价格低廉的特点。

所以，适用于中小型负载的机器人。

但是由于难以实现伺服控制，因此通常用于装卸机器人、冲压机器人等程序控制机器人。

(三)电动驱动系统由于低惯性、高转矩AC和DC伺服电动机及其支持的伺服驱动器(AC变频器，DC脉宽调制器)被广泛采用，因此这种类型的驱动系统广泛用于机器人中。

这种类型的系统不需要能量转换，易于使用且控制灵活。

大多数电动机都需要在后面安装精确的传动机构。

有刷直流电动机不能直接用于需要防爆的环境中，其成本高于液压和气动驱动系统。

然而，由于这种类型的驱动系统的突出优点，它被广泛用于机器人中。

二、机器人的示教方法之直接示教法直接示教法可以分为两类：一类是基于位置控制或阻抗控制的直接示教法;另一种是基于力矩控制(具有动态模型)的零力平衡机器人的直接示教方法。

授课章节工业机器人的驱动装置——液压驱动式授课形式讲授授课时间第周周（月日）第至节
教学目标
知识目标：掌握工业机器人液压驱动的特点
能力目标：能正确认识工业机器人中液压驱动的应用
素质目标：提高自学意识
教学重点液压驱动的特点
教学难点液压驱动的原理
教学过程
方法手段
时间分配导
入
一、提问：谈谈你认识哪些使用液压驱动的机器？3分钟
讨论
重
点
讲
解
及
任
务
分
析
一、液压驱动的工作原理
液压驱动将油压泵产生的工作油的压力能，转
变成机械能。

二、液压驱动式特点
液压驱动系统具有控制精度较高、可无极调
速、反应灵敏、可实现连续轨迹控制；
操作力大、功率体积比大，适合于大负载、低
速驱动。

但液压驱动系统对密封的要求较高，且不宜在
高温或低温的场合工作，要求的制作精度较高，快
速反应的伺服阀成本也非常高，漏夜以及复杂的维
护也限制了液压驱动机器人的应用。

三、液压驱动式的应用
液压驱动的关节式机器人；
自重式手爪；
飞机模拟驾驶舱，其利用液压驱动驾驶舱下的并
联式STEWART平台的运动。

5分钟
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视频、PPT、
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习
作
业。

《工业机器人技术基础》课程教学大纲一、课程地位与作用工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一，是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术。

这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用。

工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸方面具有举足轻重的地位。

本课程是以工业机器人概述、基本组成及技术参数、本体与控制器连接、末端操作器、工业机器人的环境感觉技术、编程语言介绍、工业机器人系统集成项目流程等为研究对象的一门专业基础课。

二、教学目标学生通过对本课程的学习，熟知工业机器人使用及搬运安全事项；了解工业机器人常见国际品牌与国内品牌；掌握工业机器人的三大组成部分和六个子系统；工业机器人的主要技术参数和常用软件，工业机器人末端操作器种类与应用等，让学生对工业机器人的定义、发展历史及前景、运用领域、基本组成、主要技术参数有一个初步的认识，为后面的专业核心课程打下理论基础，培养学生的学习兴趣，建立长期的学习计划。

同时树立示教器、专用设备、教具使用的安全意识及保养意识，使学生初步具备分析和解决基础技术问题的能力。

三、课程教学内容与方法设计第一章绪论【教学目标】1.掌握工业机器人行业典型应用、市场前景；2.熟知工业机器人品牌认识及行业应用前景；3.熟知使用机器人安全注意事项以及机器人的分类。

【重点难点】1.工业机器人的应用环境；2.工业机器人的使用安全；【教学内容】1.机器人的分类；2.工业机器人的应用环境，工业机器人的历史发展；3.工业机器人家族介绍；4.工业机器人应用安全注意事项。

【教学方法与设计】1.本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。

通过讲授和多媒体教学的方式,并结合板书进行教学，在讲解过程中注重与学生互动。

2.如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。