机器人的的组成结构.pptx

2、机器人的组成结构
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一、机器人系统的组成
如下列图，机器人由机械局部、传感局部、控制局部三大局部组成·这三大局部可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统第十四页，共六十八页。
多关节型机械手最接近于人臂的构造。它主要由多个回转或旋转关节所组成，一般都采用电机驱动机构。运用不同的关节连接方式，可以完成各种复杂的操作。由于具有占地面积小，动作范围大，空间移动速度快而灵活等特点，多关节型机械手在各种智能机器人中被广为采用。
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SCARA机器人 关节式机器人
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. 机身、臂部和手部机构
机身是直接联接、支承和传动手臂及行走机构的部件。它是由臂部运动(升降、平移、回转和俯仰)机构及有关的导向装置、支撑件等组成。由于机器人的运动型式、使用条件、负载能力各不一样，所采用的驱动装置、传动机构、导向装置也不同，致使机身结构有很大差异。
　　一般情况下，实现臂部的升降、回转或或俯仰等运动的驱动装置或传动件都安装在机身上。臂部的运动愈多，机身的结构和受力愈复杂。机身既可以是固定式的，也可以是行走式的，即在它的下部装有能行走的机构，可沿地面或架空轨道运行。
１．机身结构
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常用的机身结构：
１〕升降回转型机身结构
２〕俯仰型机身结构
３〕直移型机身结构
４〕类人机器人机身结构
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２．臂部结构
手臂部件(简称臂部)是机器人的主要执行部件，它的作用是支撑腕部和手部，并带动它们在空间运动。机器人的臂部主要包括臂杆以及与其伸缩、屈伸或自转等运动有关的构件，如传动机构、驱动装置、导向定位装置、支撑联接和位置检测元件等。此外，还有与腕部或手臂的运动和联接支撑等有关的构件、配管配线等。
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根据臂部的运动和布局、驱动方式、传动和导向装置的不同可分为：
１〕伸缩型臂部结构
２〕转动伸缩型臂部结构
３〕驱伸型臂部结构
４〕其他专用的机械传动臂部结构
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３．机身和臂部的配置形式
机身和臂部的配置形式根本上反映了机器人的总体布局。由于机器人的运动要求、工作对象、作业环境和场地等因素的不同，出现了各种不同的配置形式。目前常用的有如下几种形式：
〔１〕横梁式
〔２〕立柱式
〔３〕机座式
〔４〕驱伸式
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横梁式：机身设计成横梁式，用于悬挂手臂部件，这类机器人的运动形式大多为移动式。它具有占地面积小，能有效利用空间，直观等优点。横梁可设计成固定的或行走的，一般横梁安装在厂房原有建筑的柱梁或有关设备上，也可从地面架设。
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立柱式：立柱式机器人多采用回转型、俯仰型或屈伸型的运动型式，是一种常见的配置形式。一般臂部都可在水平面内回转，具有占地面积小而工作范围大的特点。立柱可固定安装在空地上，也可以固定在床身上。立主式结构简单，效劳于某种主机，承担上、下料或转运等工作。
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机座式：机身设计成机座式，这种机器人可以是独立的、自成系统的完整装置，可以随意安放和搬动。也可以具有行走机构，如沿地面上的专用轨道移动，以扩大其活动范围。各种运动形式均可设计成机座式。
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屈伸式：屈伸式机器人的臂部由大小臂组成，大小臂间有相对运动，称为屈伸臂。屈伸臂与机身间的配置形式关系到机器人的运动轨迹，可以实现平面运动，也可以作空间运动。〔图见下页〕
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4、手腕结构
手腕是联接手臂和手部的结构部件，它的主要作用是确定手部的作业方向。因此它具有独立的自由度，以满足机器人手部完成复杂的姿态。
　　要确定手部的作业方向，一般需要三个自由度，这三个回转方向为：
１〕臂转　绕小臂轴线方向的旋转。
２〕手转　使手部绕自身的轴线方向旋转。
３〕腕摆　使手部相对于臂进展摆动。
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手腕结构多为上述三个回转方式的组合，组合的方式可以有多种形式如如下图所示：
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腕部结构的设计要满足传动灵活、结构紧凑轻巧、防止干预。机器人多数将腕部结构的驱动局部安排在小臂上。首先设法使几个电动机的运动传递到同轴旋转的心轴和多层套筒上去。运动传入腕部后再分别实现各个动作。
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柔顺手腕
在用机器人进展精细装配作业中，当被装配零件的不一致、工件的定位夹具、机器人的定位精度不能满足装配要求时，会导致装配困难。这就提出了柔顺性要求。
柔顺装配技术有两种：一种是从检测、控制的角度，采取各种不同的搜索方法，实现边校正边装配。