工业机器人的基本组成和结构特点介绍

工业机器人的基本组成和结构特点介绍

现代工业机器人一般由系统、控制系统、驱动系统智能系统四人部分组成。

机械系统是工业机器人的执行机构（即操作机），一般由于部、腕部、臂部、腰部和基座组成。手部又称为末端执行器，是工业机器人对目标直接进行操作的部分，如各种夹持器，有人也把器人的焊枪和喷漆机器人的油漆喷头等划归机器人的手部；腕部足臂和手的连接部分，主要功能是改变手的姿态；臂部用以连接腰部和腕部；腰部是连接臂和基座的部件，通常可以同转。臂和腰的共同作用使得机器人的腕部可以作空间运动。基座是整个机器人的支撑部分，有固定式和移动式两种。

控制系统实现埘操作机的控制，一般由控制计算机和伺服组成。前者发出指令协调各关节驱动器之间的运动，后者控制各关节驱动器，使各个杆件按一定的速度、加速度和位置要求进行运动。

驱动系统包括驱动器和传动机构，常和执行机构联成一体，驱动臂杆完成指定的运动。常用的驱动器有电动机、液压和气动装置等，目前使用最多的是交流伺服电动机。传动机构常用的有谐渡减速器、RV减速器、丝杠、链、带以及片他各种轮系。

智能系统是机器人的感受系统，由感知和决策两部分组成。前者主要靠硬件（如各类传感器）实现，后者则主要靠软件（如专家系统）实现。智能系统是目前机器人学中不够完善但发展很快的子系统，和其他机器设计相比，工业机器人在结构上有很多独特之处，主要可以归纳为以下几点：

1)工业机器人操作机可以简化成各连杆首尾相接，末端开放的一个开式连杆系（也可能存在部分闭链结构），连杆末端一般无法加以支撑，因而操作机的结构刚度差。

2)在组成操作机的开式连杆系中，每根连杆都其有独立的驱动器，因而属于主动连杆系。不同连杆之间的运动没有依从关系，操作机的运动更为灵话，但控制起来也更复杂。

3)连杆驱动转矩在运动过程中的变化规律比较复杂，连杆的驱动属于伺服控制型，机器人维修，对机械传动系统的刚度、间隙和运动精度都有较高的要求。

4)连杆的受力状态、刚度条件和动态性能都随位姿的改变而变化，因此容易发生振动或其它不稳定现象。