工业机器人主要由机械部分、传感部分和控制部分三大系统组成,这三大系统又可细分为驱动系统、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六个子系统,以下是对各组成部分的介绍及其工作原理的阐述:
组成部分
1、机械部分
机身:是工业机器人的基础结构,用于支撑和连接其他部件,通常由金属或其他高强度材料制成,以提供稳定的支撑和保护内部组件。
关节模组:由电机和减速机组成,是实现机器人运动的关键部位,电机提供动力,减速机则负责降低电机的转速并增加扭矩,使机器人能够精确地控制关节的运动。
2、传感部分
内部传感器模块:用于监测机器人自身的状态信息,如关节位置、速度、加速度等,这些传感器帮助机器人了解其当前的工作状态,以便进行精确的控制和调整。
外部传感器模块:用于感知周围环境的信息,如视觉、听觉、触觉等,这些传感器使机器人能够与外部环境进行交互,并根据环境的变化做出相应的反应。
3、控制部分
硬件:包括机器人的主控板、传感器、执行器等部件,是机器人控制系统的物理基础。
软件:则是控制机器人运动的程序,包括运动学算法、动力学算法等,用于实现机器人的自主决策和精细控制。
工作原理
1、示教再现
示教:用户通过“示教盒”或人“手把手”两种方式引导机器人,一步步将实际任务操作一遍,机器人在引导过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、工艺参数等,并自动生成一个连续执行全部操作的程序。
再现:完成示教后,只需给机器人一个启动命令,机器人将精确地按示教动作,一步步完成全部操作。
2、可编程控制
程序编制: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。
程序执行: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,如果任务变更,只需修改或重新编写控制程序即可。
3、遥控
远程操作: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。
信号传输:遥控器发出的信号通过通信线路传输给机器人,机器人根据接收到的信号执行相应的动作。
工业机器人的构造复杂而精细,其工作原理融合了多种先进技术和理念,随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展,工业机器人将继续发挥重要作用,为人类社会创造更多的价值和便利。