工业机器人操作机主要由操作机、驱动系统和控制系统三大部分组成,其运作原理涉及示教再现、可编程控制、遥控以及自主控制四种方式。
一、组成部分:
1、操作机:
- 操作机是工业机器人的机械主体部分,它包括基座、臂部、腕部和末端执行器等组件。
- 操作机的每个关节都需要放置传动装置,即每个运动自由度。
- 操作机需要具备足够的刚度、强度和精度,以满足工业生产中对稳定性和重复性的要求。
2、驱动系统:
- 驱动系统是为机器人提供动力的来源,它负责将电能、液压能或气压能转化为机械能,从而驱动机器人的各个关节进行运动。
- 常见的驱动方式有电动、液动和气动三种类型,其中电动驱动系统因其使用方便、控制灵活而成为主流。
- 驱动系统还需要配备减速器等精密传动机构,以提高输出扭矩并降低转速。
3、控制系统:
- 控制系统是工业机器人的大脑,它负责指挥机器人的一举一动。
- 控制系统通过接收外部输入的程序指令和传感器反馈的信号,对驱动系统和执行机构发出控制信号,从而实现机器人的精确运动和功能实现。
- 控制系统通常采用计算能力较强的微处理器作为核心,如ARM系列、DSP系列等。
二、运作原理:
1、示教再现:
- 示教再现是指用户引导机器人一步步完成实际任务操作,机器人自动记录每个动作的位置、姿态、运动参数等信息,然后按这些信息重复执行任务。
2、可编程控制:
- 工作人员事先根据机器人的工作任务和运动轨迹编制控制程序,然后将控制程序输入给机器人的控制器,起动控制程序后,机器人就按照程序所规定的动作一步一步地去完成。
3、遥控:
- 由人用有线或无线遥控器控制机器人在人难以到达或危险的场所完成某项任务。
4、自主控制:
- 这是机器人控制中最高级、最复杂的控制方式,要求机器人在复杂的非结构化环境中具有识别环境和自主决策能力。
工业机器人操作机通过上述组成部分和工作原理的协同作用,实现了高效、精准的工业生产自动化,随着技术的不断发展和创新,工业机器人将在更多领域发挥重要作用。