模块二机器人基础知识.ppt

学习单元四 机器人的工作原理 与应用技术 一、机器人的结构及工作原理 图2-20 工业机器人的系统结构 六、精度 (2) 控制算法误差主要指算法能否得到直接解和算法在计算机内的运算字长所造成的比特(bit)误差。因为16位以上CPU进行浮点运算时，精度可达到82位以上，所以比特误差与机构误差相比基本可以忽略不计。 (3) 分辨率系统误差可取1/2基准分辨率，其理由是基准分辨率以下的变位既无法编程又无法检测。机器人的精度可认为是1/2基准分辨率与机械误差之和，即 机器人的精度=1/2基准分辨率+机械误差 若能够做到使机械的综合误差达到1/2基准分辨率，则精度等于分辨率。但是，就目前的科技水平而言，除纳米领域的机构以外，工业机器人尚难以实现。 六、精度 重复定位精度是指在相同的运动位置命令下，机器人连续若干次运动轨迹之间的误差度量。若机器人重复执行某位置给定指令，它每次走过的距离并不相同，而是在一平均值附近变化，则该平均值代表精度，而变化的幅度代表重复定位精度。因此，重复定位精度是关于精度的统计数据。 任何一台机器人即使在同一环境、同一条件、同一动作、同一命令之下，每一次动作的位置也不可能完全一致。例如，对某一个型号的机器人的测试结果为：在20 mm/s、200 mm/s的速度下分别重复10次，其重复定位精度为0.4 mm，如图2-11所示，则重复定位精度为 ±0.2 mm，指所有的动作位置停止点均在以平均值位置为中心的0.2 mm范围内。 七、重复定位精度 图2-11 重复定位精度 七、重复定位精度 七、重复定位精度 七、重复定位精度 图2-12 精度和重复定位精度测试的典型情况 精度、重复定位精度和分辨率都用来表示机器人手部的定位能力。工业机器人的精度、重复定位精度和分辨率要求是根据其使用要求来确定的。机器人本身所能达到的精度取决于机器人结构的刚度、运动速度控制和驱动方式、定位和缓冲等因素。由于机器人有转动关节，回转半径不同时其直线分辨率是变化的，因而造成了机器人的精度难以确定。由于精度一般较难测定，通常工业机器人只给出重复精度。 七、重复定位精度 八、其他参数 安装方式是指机器人本体安装的工作场合的形式，通常有地面安装、架装、吊装等形式。 驱动方式是指关节执行器的动力源形式，通常有气动、液压、电动等形式。 控制方式是指机器人用于控制轴的方式，是伺服还是非伺服，伺服控制方式是实现连续轨迹还是点到点的运动。 3） 安装方式 2） 驱动方式 1） 控制方式 八、其他参数 环境参数是指机器人在运输、存储和工作时需要提供的环境条件，如温度、湿度、振动、防护等级和防爆等级等。 本体质量是指机器人在不加任何负载时本体的重量，用于估 动力源容量是指机器人动力源的规格和消耗功率的大小，如气压的大小和耗气量、液压高低、电压形式与大小、消耗功率等。 6） 环境参数 5） 本体质量 4） 动力源容量 学习单元三 机器人的举例分析 一、直角坐标型机器人分析 1. 一般说明 （1）XYC4-G系列直角坐标型机器人适用于小型工作空间的紧凑尺寸。利用扁平电缆实现该级别内的最小尺寸，此种型号机器人适用于较小空间，可利用其建立较小的设备。 （2）宽泛的变化。XYC4-G系列机器人直角坐标型左臂类型、右臂类型，且有48种行程，针对用户需要可以有多种选择。 一、直角坐标型机器人分析 （3）利用高强度滑动单元可获得最大负载。高强度滑动单元和大功率交流伺服电动机可使机械手搬动重达10 kg的物体，适用于搬运重物或使用双手的情况。 （4）大功率或低功率两种驱动功率模式。通过控制电流，用户可以用大功率模式执行高速或重载任务，而用低功率模式执行精细任务。 （5）标准配置。该设备包括6套空气管线系统，10个信号阀和电磁阀。 一、直角坐标型机器人分析 2. 外形图 图2-13 XYC4-G系列直角坐标型机器人的外形 一、直角坐标型机器人分析 3. 工作范围 图2-14 XYC4-G系列直角坐标型机器人的工作范围 一、直角坐标型机器人分析 4. 技术参数 一、直角坐标型机器人分析 美国Unimation公司的Versatran系列圆柱坐标型机器人的结构简图如图2-15(a)所示，它是一台持重30 kg，供搬运、检测、装配用的圆柱坐标型工业机器人。这台机器人的主要技术指标如下。 (1)自由度。该机器人共有3个基本关节1、2、3和两个选用关节4、5。