機(jī)器人外部軸的組成部分:
機(jī)器人外部軸一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動裝置、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),其中的運動副(轉(zhuǎn)動副或移動副)常稱為關(guān)節(jié),關(guān)節(jié)個數(shù)通常即為機(jī)器人的自由度數(shù)。根據(jù)關(guān)節(jié)配置型式和運動坐標(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(對于移動機(jī)器人)等。
驅(qū)動裝置
是驅(qū)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)運動的機(jī)構(gòu),按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令信號,借助于動力元件使機(jī)器人進(jìn)行動作。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)動裝置主要是電力驅(qū)動裝置,如步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等,此外也有采用液壓、氣動等驅(qū)動裝置。
檢測裝置
是實時檢測機(jī)器人的運動及工作情況,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)器人的動作能適應(yīng)外界情況的變化,使之達(dá)到更高層次的自動化,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)
一種是集中式控制,即機(jī)器人的全部控制由一臺微型計算機(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,主機(jī)常用于負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理、通訊、運動學(xué)和動力學(xué)計算,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CPU,進(jìn)行插補(bǔ)運算和伺服控制處理,實現(xiàn)給定的運動,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位控制、連續(xù)軌跡控制和力(力矩)控制。
機(jī)器人外部軸的發(fā)展特點:
如今機(jī)器人發(fā)展的特點可概括為:橫向上,應(yīng)用面越來越寬。由95%的工業(yè)應(yīng)用擴(kuò)展到更多領(lǐng)域的非工業(yè)應(yīng)用。像做手術(shù)、采摘水果、剪枝、巷道掘進(jìn)、、,還有空間機(jī)器人、潛海機(jī)器人。機(jī)器人應(yīng)用無限制,只要能想到的,就可以去創(chuàng)造實現(xiàn);縱向上,機(jī)器人的種類會越來越多,像進(jìn)入人體的微型機(jī)器人,已成為一個新方向,可以小到像一個米粒般大小;機(jī)器人智能化得到加強(qiáng),機(jī)器人會更加聰明。