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自动化机器人由什么组成?

2022-08-05

自动机器人一般由执行器、驱动装置、检测装置、控制系统和复杂机械组成。

执行机构

作为机器人本体,其手臂一般采用空之间的开链连杆机构。移动副(转动副或移动副)通常称为关节,关节的数量通常是机器人的自由度。根据关节构型和运动坐标的不同,机器人执行器可分为直角坐标、柱坐标、坐标和关节坐标。为了拟人化起见,机器人身体的相关部位通常分别称为基、腰、臂、腕、手(爪子或末端执行器)和行走部位(对于移动机器人)。


主动齿轮

是驱动致动器移动的机构。根据机器人控制系统发出的指令信号,机器人在动力元件的帮助下运动。它输入电信号,输出线性和角位移。机器人使用的驱动装置主要是电驱动装置,如步进电机、伺服电机等。此外,还使用液压和气动驱动装置。

校对单元

用于实时检测机器人的运动和工作状态,并根据需要反馈给控制系统。与设定的信息进行比较后,调整执行器,保证机器人动作符合预定要求。作为检测装置的传感器大致可以分为两类:一类是内部信息传感器,用于检测机器人各部分的内部状况,如各关节的位置、速度、加速度等,并将测得的信息作为反馈信号发送给控制器,形成闭环控制。一种是外部信息传感器,用于获取机器人工作对象和外部环境的信息,使机器人的动作能够适应外界条件的变化,实现更高程度的自动化,甚至使机器人具有一定的“感觉”,向智能化发展。比如视觉、声音等外部传感器向工作对象提供工作环境的信息,形成一个大的反馈回路,这将大大提高机器人的工作精度。

操纵系统

一种是集中控制,即机器人的所有控制都由一台微机完成。另一种是分散(分阶段)控制,即用多台微型计算机分担对机器人的控制。比如上下位机控制机器人时,上位机往往负责系统管理、通信、运动学和动力学计算,并向下位机发送指令信息;每个关节作为从关节,执行对应于CPU的插补运算和伺服控制处理,实现给定的运动,并将信息反馈给主机。根据任务要求的不同,机器人控制方法可分为点控制、连续轨迹控制和力(力矩)控制。


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