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,以下是具体介绍:
1、机械部分
机身:是机器人的基础部分,起到支撑和连接的作用,它通常由金属或其他坚固的材料制成,为整个机器人提供稳定的结构基础,例如在工业生产线中,机器人的机身需要承受各种工作力和扭矩,确保机器人在运行过程中不会发生晃动或位移。
臂部:包括大臂、小臂等部件,是实现机器人运动范围扩展的关键,通过关节的连接,臂部可以实现多维度的运动,使机器人能够到达不同的工作位置,比如在汽车制造行业,机械臂需要能够灵活地伸到车身的各个部位进行焊接、喷涂等工作。
腕部:连接在臂部的末端,具有多个自由度,可以调整末端执行器的姿态和方向,腕部的灵活性使得机器人能够以不同的角度和方向进行操作,适应复杂的工作任务。
末端执行器:直接安装在腕部,根据不同的作业需求,可以是各种工具,如焊枪、夹具、吸盘、喷枪等,它是与工作环境直接交互的部分,其设计和选择直接影响机器人的工作效果和效率。
2、传感部分
内部传感器:用于监测机器人自身的状态信息,如位置传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器等,这些传感器可以帮助控制系统实时了解机器人的位置、姿态、运动速度和受力情况,以便进行精确的控制和调整,在装配任务中,力传感器可以检测机器人抓取物体时的力度,确保不会对物体造成损坏。
外部传感器:主要用于感知机器人周围的环境信息,包括视觉传感器、听觉传感器、触觉传感器等,视觉传感器可以让机器人识别物体的形状、颜色、位置等信息;听觉传感器可以接收声音信号,用于判断周围环境的声音特征;触觉传感器则可以感知物体的表面纹理、温度等信息。
3、控制部分
控制器:是机器人的核心控制单元,负责对整个机器人的运行进行管理和指挥,它接收来自传感器的信息,根据预设的程序和算法进行处理,然后向驱动器发送控制指令,控制机器人的运动和动作,控制器的性能直接影响机器人的响应速度、精度和稳定性。
驱动器:将控制器输出的控制信号转换为驱动机器人各关节运动的力或力矩,常见的驱动器有电动驱动器、液压驱动器、气动驱动器等,电动驱动器精度高、响应快、控制方便,是目前应用最广泛的驱动器类型;液压驱动器功率密度大、运动平稳,适用于大功率的机器人;气动驱动器结构简单、成本低廉、安全可靠,常用于一些简单的操作任务。
工业机器人的组成部分及其功能共同构成了一个完整的机器人系统,使其能够在工业生产中高效、准确地完成各种任务。