焊接機器人的基本組成由哪些
由于研究的側(cè)重點不同,對于機器人的定義,國際上目前尚未有明確的統(tǒng)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機器,根據(jù)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、力覺、觸覺、接近覺等),以及語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(gòu)基本上分為兩大類:一類是操作本體機構(gòu),它類似人的手臂和手腕,配上各種手爪與末端操作器后可進行各種抓取動作和操作作業(yè),
工業(yè)機器人主要采用這種結(jié)構(gòu)。另一類為移動型本體結(jié)構(gòu),主要目的是實現(xiàn)移動功能,主要有輪式、履帶式、足腿式結(jié)構(gòu)以及蛇行、蠕動、變形運動等機構(gòu)。壁面爬行、水下推動等機構(gòu)也可歸于這一類。
2.驅(qū)動伺服單元
機器人本體機械結(jié)構(gòu)的動作是依靠關節(jié)機器人的關節(jié)驅(qū)動,而大多數(shù)機器人是基于閉環(huán)控制原理進行的。伺服控制器的作用是使驅(qū)動單元驅(qū)動關節(jié)并帶動負載超減少偏差的方向動作。已被廣泛應用的驅(qū)動方式有,液壓伺服驅(qū)動、電機伺服驅(qū)動,近年來氣動伺服驅(qū)動技術也有一定進展。
3.計算機控制系統(tǒng)
各關節(jié)伺服驅(qū)動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(jù)示教點參考坐標的空間位置、方位及速度,通過運動學逆運算把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P節(jié)的指令值。
通常的機器人采用主計算機與關節(jié)驅(qū)動伺服計算機兩級計算機控制,有時為了實現(xiàn)
智能控制,還需對包括視覺等各種傳感器信號進行采集、處理并進行模式識別、問題求解、任務規(guī)劃、判斷決策等,這時空間的示教點將由另一臺計算機上級計算機根據(jù)傳感信號產(chǎn)生,形成三級計算機系統(tǒng)。
4.傳感系統(tǒng)
為了是機器人正常工作,必須與周圍環(huán)境保持密切聯(lián)系,除了關節(jié)
伺服驅(qū)動系統(tǒng)的位置傳感器(稱作內(nèi)部傳感器)外,還要配備視覺、力覺、觸覺、接近覺等多種類型的傳感器(稱作外部傳感器)以及傳感信號的采集處理系統(tǒng)
5. 輸入/輸出系統(tǒng)接口
為了與周邊系統(tǒng)及相應操作進行聯(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(nèi)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實控制。一般還有一個以上的串行通訊接口,以完成磁盤數(shù)據(jù)存儲、遠程控制及離線編程、雙機器人協(xié)調(diào)等工作。一些新型機器人還包括語音合成和識別技術以及多媒體系統(tǒng),實現(xiàn)人機對話。