工业机器基础知识

1.1机器人组成部分

本体结构：机器人本体结构由一手部（未端执行器）\腕部、臂部、腰部和基座构成。机械手多采用关节式机械结构，一般具有4-6个自由度，其中3个用来确定未端执行器的位置，另外1或个则用来确定未端执行装置的方向（姿态）。机械臂上的未端执行装置可以根据应用场景工艺需求，配备焊枪、吸盘、扳手、喷枪、夹爪等作业工具。

1.2机器人驱动系统

驱动系统主要是指驱动机械系统动作的驱动装置，是机器人的动力系统，相当于人的心血管系统，一般由驱动装置和传动机构两部分组成，工业机器人的驱动方式为电动，采用伺服驱动，齿轮或皮带传动。

机器人驱动结构由电机及减速机组成，电机采用为绝对值的伺服电机，减速机有RV减速机和斜臂减速机两类，电机与减速机一般使用减速机轴或波发生器连接。

1.3机器人控制系统

机器人控制系统的作用是根据机器人的作业指令程序以及从穿高企反馈回来的信号，控制机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。如果工业机器人没有信息反馈功能，侧为开环系统：如果有具备信息反馈功能，则为闭环控制系统，控制系统可分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统。按控制运动的形式分，控制系统可分为坐标点位控制和轨迹控制。

控制系统的组成：

1. 机器人系统主机：控制系统的中央处理单元，调度指挥机构

2. 示教器：示教机器人的工作轨迹和参数设定，及所有交互操作，具备独立的存储单元。

3. 操作面板：一般由按键或按钮、指示灯等基础元件组成，完成基础的功能操作或启停。

4. 信号接口（IO模块）：与外部设备或工作站交互的IO接口。

5. 模拟量输出接口：各种状态和控制命令的输入出口。

6. 伺服模块（伺服驱动器）：为伺服电机提供驱动电源，并控制伺服电机发送和接收位置指令。

7. 网络接口：a:CAN口：通过CAN通讯实现多机联机

b:Ethermet接口：可以通过以太网实现多台或单台机器人直接与PC通讯，支持TCP\IP通讯协议。

8. 通信接口：实现机器人与其他设备信息交互，一般有串行接口。

控制系统实现功能：

1. 记忆功能：对机器人参数及运行参数的存储记忆，运动轨迹、方式、速度的存储，生产工艺有关信息的保存和记忆。

2. 示教功能：支持现场本机直接示教、离线示教等。

3. 联机功能：IO接口、网络接口、通信接口、数字接口。

4. 多轴伺服控制功能：多轴联动或单动控制，速度或加速度控制，动态补偿等。

5. 安全保护功能：自定义安全区域，或自由增加运动区域保护功能。

6. 坐标系功能：关节、绝对（直角或世界）工具、用户等坐标系，其中工具、用户坐标系可自定义。

7. 故障诊断功能：系统运行状态监视，故障时自诊断并发出警告。