焊接機器人的基本組成由哪些
由于研究的側重點(diǎn)不同,對于機器人的定義,國際上目前尚未有明確的統一標準。綜合各種定義,可將機器人理解為:機器人是一種在計算機控制下的可編程的自動(dòng)機器,根據所處的環(huán)境和作業(yè)需要,它具有至少一項或多項擬人功能,另外還可能程度不同地具有某些環(huán)境感知能力(如視覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)、接近覺(jué)等),以及語(yǔ)言功能乃至邏輯思維、判斷決策功能等,從而使它能在要求的環(huán)境中代替人進(jìn)行作業(yè)。
機器人一般由以下部分組成:
1. 機械本體
機器人的機械本體機構基本上分為兩大類(lèi):一類(lèi)是操作本體機構,它類(lèi)似人的手臂和手腕,配上各種手爪與末端操作器后可進(jìn)行各種抓取動(dòng)作和操作作業(yè),
工業(yè)機器人主要采用這種結構。另一類(lèi)為移動(dòng)型本體結構,主要目的是實(shí)現移動(dòng)功能,主要有輪式、履帶式、足腿式結構以及蛇行、蠕動(dòng)、變形運動(dòng)等機構。壁面爬行、水下推動(dòng)等機構也可歸于這一類(lèi)。
2.驅動(dòng)伺服單元
機器人本體機械結構的動(dòng)作是依靠關(guān)節機器人的關(guān)節驅動(dòng),而大多數機器人是基于閉環(huán)控制原理進(jìn)行的。伺服控制器的作用是使驅動(dòng)單元驅動(dòng)關(guān)節并帶動(dòng)負載超減少偏差的方向動(dòng)作。已被廣泛應用的驅動(dòng)方式有,液壓伺服驅動(dòng)、電機伺服驅動(dòng),近年來(lái)氣動(dòng)伺服驅動(dòng)技術(shù)也有一定進(jìn)展。
3.計算機控制系統
各關(guān)節伺服驅動(dòng)的指令值由主計算機計算后,在各采樣周期給出。主計算機根據示教點(diǎn)參考坐標的空間位置、方位及速度,通過(guò)運動(dòng)學(xué)逆運算把數據轉變?yōu)殛P(guān)節的指令值。
通常的機器人采用主計算機與關(guān)節驅動(dòng)伺服計算機兩級計算機控制,有時(shí)為了實(shí)現
智能控制,還需對包括視覺(jué)等各種傳感器信號進(jìn)行采集、處理并進(jìn)行模式識別、問(wèn)題求解、任務(wù)規劃、判斷決策等,這時(shí)空間的示教點(diǎn)將由另一臺計算機上級計算機根據傳感信號產(chǎn)生,形成三級計算機系統。
4.傳感系統
為了是機器人正常工作,必須與周?chē)h(huán)境保持密切聯(lián)系,除了關(guān)節
伺服驅動(dòng)系統的位置傳感器(稱(chēng)作內部傳感器)外,還要配備視覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)、接近覺(jué)等多種類(lèi)型的傳感器(稱(chēng)作外部傳感器)以及傳感信號的采集處理系統
5. 輸入/輸出系統接口
為了與周邊系統及相應操作進(jìn)行聯(lián)系與應答,還應有各種通訊接口和人機通信裝置。工業(yè)機器人提供一內部PLC,它可以與外部設備相聯(lián),完成與外部設備間的邏輯與時(shí)實(shí)控制。一般還有一個(gè)以上的串行通訊接口,以完成磁盤(pán)數據存儲、遠程控制及離線(xiàn)編程、雙機器人協(xié)調等工作。一些新型機器人還包括語(yǔ)音合成和識別技術(shù)以及多媒體系統,實(shí)現人機對話(huà)。