工业机器人的结构组成有哪些?

Question

如题所述

Answer 1

机器人作为典型的机电一体化产品，主要由机械本体、控制系统、传感器、驱动器和输入/输出系统接口等五个部分构成。为了实现对机械本体的精确控制，传感器提供了机器人本体及其环境的信息。控制系统根据程序发出指令信号，通过驱动器控制各关节运动，使机械臂末端按照既定轨迹、速度和加速度到达指定位置和姿态。驱动器将控制信号转换为高功率输出，驱动执行器完成工作。
1. 机械本体
机械本体是机器人完成任务的基础，通常是一个机械臂，也称作操作器或操作手。它能在特定环境中执行由控制系统指定的操作。工业机器人的机械本体通常由手部（末端执行器）、腕部、臂部、腰部和基座构成。关节式机械结构常用于机械臂，提供6个自由度，其中3个用于确定末端执行器的位置，另外3个用于确定其方向。
2. 控制系统
控制系统是机器人的核心，负责处理作业指令和环境信息，并根据预定模型和控制程序做出决策，产生控制信号。这些信号通过驱动器作用于执行机构的各个关节，使其按照既定顺序和路径运动，完成特定任务。控制系统可分为开环和闭环，以及程序控制、适应性控制和智能控制等类型。
3. 驱动器
驱动器是机器人的动力源，负责将控制信号转换为机械运动。它通常由驱动装置和传动机构组成。驱动装置包括电动机、液压缸和气缸，传动机构则包括齿轮、链条、谐波齿轮、螺旋和带传动等。
4. 传感器
传感器是机器人的感知系统，类似于人的感官，用于检测内部和外部信息。内部传感器监测机器人状态，如位置和速度；外部传感器则识别工作环境和对象，分为环境传感器和末端执行器传感器。常见的外部传感器包括力觉、触觉、接近觉和视觉传感器。
5. 输入/输出系统接口
为了与外部系统和操作交互，机器人需要具备通信接口和人机交互装置。这些接口确保机器人可以响应和与周边环境进行数据交换。