工业机器人的技术原理

2021-07-01 11:54:04 l律拓

工业机器人

      工业生产技术正向着自动化、智能化和绿色化的方向快速发展,越来越多的人工生产环节被机械结构所代替。科技的高速发展使得智能生产在工业生产中占据的比重更大,而工业机器人这种面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置越发闪亮于工业领域的舞台。机器人是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。它能自动执行工作,靠自身动力和控制能力来实现各种功能。机器人的系统结构 一台通用的工业机器人,按其功能划分,一般由 3 个相互关连的部分组成:机械手总成、控制器、示教系统,机械手总成是机器人的执行机构,它由驱动器、传动机构、机器人臂、关节、末端操作器、以及内部传感器等组成。它的任务是精确地保证末端操作器所要求的位置,姿态和实现其运动。 
控制器是机器人的神经中枢。它由计算机硬件、软件和一些专用电路构成,其软件包括控制器系统软件、机器人专用语言、机器人运动学、动力学软件、机器人控制软件、机器人自诊断、白保护功能软件等,它处理机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作。机器人机械手的控制 当一台机器人机械手的动态运动方程已给定。

 工业机器人技术原理:
      机器人控制系统是机器人的大脑,是决定机器人功能和性能的主要因素。
      工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。
      关键技术包括:
      (1)开放性模块化的控制系统体系结构:采用分布式CPU计算机结构,分为机器人控制器(RC),运动控制器(MC),光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能,而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。
      (2)模块化层次化的控制器软件系统:软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux上,采用分层和模块化结构设计,以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层次:硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求,对应不同层次的开发,系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成,这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。
      (3)机器人的故障诊断与安全维护技术:通过各种信息,对机器人故障进行诊断,并进行相应维护,是保证机器人安全性的关键技术。

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