文档介绍：机器人的基础知识
关于机器人
机器人是当今工业的重要组成部分,他们能够精确地执行各种各样的人物和操作,并且无需人们工作时所需的安全措施和舒适的工作条件。
机器人他们并没有在总体上替代操作工人,只能用在适合使用他们的一些地方。
相对于人类,机器人并非万能,他们某些工作能做,另外有些工作却不能做。如果按照期望的用途合理设计机器人,他们就会具有多种用途并经久不衰。
机器人学科覆盖许多不同领域。
什么是机器人
相似点
操作机的“手”都能在空中运动;
都能承载一定的负荷;
都用一个中央控制器控制驱动器。
机器人与起重机
不同点
最根本的不同是起重机是由人来控制驱动器,机器人操作手是由计算机编程控制
什么是机器人
联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:
机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。”
各国关于机器人的定义都各不相同,但概念上基本上趋于一致。
机器人历史
1922     捷克作家Karel Capek写了一本名为“Rossum’s Universal Robots”的小说,引入名词Rabota。
1954 e Devol开发出第一台可编程机器人。
1961     e Devol的“可编程的货物运送”获得美国专利,专利号为2988237,该专利技术是Unimate机器人的基础。
1962     Unimate公司成立,出现了最早的工业机器人,GM公司安装了第一台Unimation公司的机器人。
1967     Unimate公司推出MarkII机器人,第一台喷涂用机器人出口到日本。
1968     第一台智能机器人Shakey在斯坦福研究所(SRI)诞生。
1972     IBM公司开发出内部使用的直角坐标机器人,并最终开发出IBM7565型商用机器人。
1978     第一台PUMA机器人由Unimation装运到GM公司。
1983     机器人学无论是在工业生产还是在学术上,都是一门广受欢迎的学科,机器人学开始列入教学计划。
1990     Cincinnati Milacron公司被瑞士ABB公司兼并。许多小型的机器人制造公司也从市场上销声匿迹,只有少数主要生产工业机器人的大公司尚存。
1998年丹麦乐高公司推出机器人(Mind-storms)套件,让机器人制造变得跟搭积木一样,相对简单又能任意拼装,使机器人开始走入个人世界。
1999年日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO),当即销售一空,从此娱乐机器人成为目前机器人迈进普通家庭的途径之一。
2002年美国iRobot公司推出了吸尘器机器人Roomba,Roomba是目前世界上销量最大、最商业化的家用机器人。
2006年 6月,微软公司推出Microsoft Robotics Studio,机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显,比尔·盖茨预言,家用机器人很快将席卷全球。
机器人组成
执行机构:
即机器人本体,其臂部一般采用空间开链连杆机构,其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节,关节个数通常即为机器人的自由度数。
驱动装置:
驱使执行机构运动的机构,按照控制系统发出的指令信号,借助于动力元件使机器人进行动作。
检测装置:
实时检测机器人的运动及工作情况,根据需要反馈给控制系统,与设定信息进行比较后,对执行机构进行调整,以保证机器人的动作符合预定的要求。
控制系统:
控制系统有两种方式。一种是集中式控制,即机器人的全部控制由一台微型计算机完成。另一种是分散(级)式控制,即采用多台微机来分担机器人的控制。
工业机器人组成
主体:
即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构
驱动系统:
包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作
控制系统:
按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。
工业机器人分类
按臂部的运动形式:
直角坐标型:可沿三个直角坐标移动
圆柱坐标型:臂部可作升降、回转和伸缩动作
球坐标型:臂部能回转、俯仰和伸缩
关节型:臂部有多个转动关节
按执行机构运动的控制机能:
点位型:只控制执行机构由一点到另一点的准确定位
连续轨迹型:可控制执行机构按给定轨迹运动
按程序输入方式:
编程输入型:将计算机上已编好的作业程序文件,传送到机器人控制柜。
示教输入型:一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒),将指令信号传给驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;另一种是由操作者直接领动执行机构,按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍