機(jī)器人組成部分
機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置,、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復(fù)雜機(jī)械等組成,。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)
即機(jī)器人本體,其臂部一般采用空間開鏈連桿機(jī)構(gòu),,其中的運(yùn)動(dòng)副(轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副)常稱為關(guān)節(jié),,關(guān)節(jié)個(gè)數(shù)通常即為機(jī)器人的自由度數(shù)。根據(jù)關(guān)節(jié)配置型式和運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)形式的不同,,機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為直角坐標(biāo)式,、圓柱坐標(biāo)式、極坐標(biāo)式和關(guān)節(jié)坐標(biāo)式等類型,。出于擬人化的考慮,,常將機(jī)器人本體的有關(guān)部位分別稱為基座、腰部,、臂部,、腕部、手部(夾持器或末端執(zhí)行器)和行走部(對于移動(dòng)機(jī)器人)等,。
驅(qū)動(dòng)裝置
是驅(qū)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),,按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令信號,借助于動(dòng)力元件使機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作,。它輸入的是電信號,,輸出的是線、角位移量,。機(jī)器人使用的驅(qū)動(dòng)裝置主要是電力驅(qū)動(dòng)裝置,,如步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等,,此外也有采用液壓,、氣動(dòng)等驅(qū)動(dòng)裝置。
檢測裝置的作用
是實(shí)時(shí)檢測機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)及工作情況,,根據(jù)需要反饋給控制系統(tǒng),,與設(shè)定信息進(jìn)行比較后,,對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,以保證機(jī)器人的動(dòng)作符合預(yù)定的要求,。作為檢測裝置的傳感器大致可以分為兩類:一類是內(nèi)部信息傳感器,,用于檢測機(jī)器人各部分的內(nèi)部狀況,如各關(guān)節(jié)的位置,、速度,、加速度等,并將所測得的信息作為反饋信號送至控制器,,形成閉環(huán)控制,。一類是外部信息傳感器,用于獲取有關(guān)機(jī)器人的作業(yè)對象及外界環(huán)境等方面的信息,,以使機(jī)器人的動(dòng)作能適應(yīng)外界情況的變化,,使之達(dá)到更高層次的自動(dòng)化,甚至使機(jī)器人具有某種“感覺”,,向智能化發(fā)展,,例如視覺、聲覺等外部傳感器給出工作對象,、工作環(huán)境的有關(guān)信息,,利用這些信息構(gòu)成一個(gè)大的反饋回路,從而將大大提高機(jī)器人的工作精度,。
控制系統(tǒng)有兩種方式
一種是集中式控制,,即機(jī)器人的全部控制由一臺微型計(jì)算機(jī)完成。另一種是分散(級)式控制,,即采用多臺微機(jī)來分擔(dān)機(jī)器人的控制,,如當(dāng)采用上、下兩級微機(jī)共同完成機(jī)器人的控制時(shí),,主機(jī)常用于負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理,、通訊、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算,,并向下級微機(jī)發(fā)送指令信息,;作為下級從機(jī),各關(guān)節(jié)分別對應(yīng)一個(gè)CPU,,進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算和伺服控制處理,,實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng),并向主機(jī)反饋信息,。根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求的不同,,機(jī)器人的控制方式又可分為點(diǎn)位控制、連續(xù)軌跡控制和力(力矩)控制。